爱华网铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。可简单认为是铝与某些金属氧化物（如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等）在高热条件下发生的反应。铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应其中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂。镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应。由于该反应放出大量的热，只要反应已经引发，就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态。但是，氯酸钾不能用高锰酸钾代替，因为高锰酸钾为强氧化剂，高温会和强还原剂镁反应爆炸。
铝热反应_铝热反应 -铝热反应简介
可简单认为是铝与某些金属氧化物（如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等）在高热条件下发生的反应。
利用铝的强还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质，工业上常用铝粉来还原一些氧化物，这类反应被称为铝热反应。例如，在焊接铁轨时，人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃，由于反应放出大量的热，置换出的铁以熔融态形式流出。让熔融的铁流入铁轨的裂缝，冷却后就将铁轨牢牢的黏结在一起。此外，铝热反应还可以表示铝元素置换其他金属元素（如锰等）的氧化物置换出该金属元素。
铝热反应_铝热反应 -化学式
实验装置实验反应化学方程式：
氧化铁：
2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe
四氧化三铁：
8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe
二氧化锰：
4Al+3MnO2=2Al2O3+3Mn
(反应条件都为高温)
铝热反应_铝热反应 -适合金属
铝热法一般用来制备高熔点且活泼性小于铝的金属，比如Cr、Mn、Fe、Mo等等。Al是否可以用CO等还原性气体还原还没见过，不过铝可以用C还原，其还原需要相当高的温度，大约是2000度，要达到这么高的温度成本更高，另外Al和O的结合能力比较强，单用还原剂不容易将其还原。高熔点的金属一般还原所需的温度也较高，用H2、CO还原的成本也高，但是像铁这一类的用H2和CO在较低的温度下就可以还原了就不用铝热法了。工业上的生成都是由成本来决定的，所采用的方法肯定就是成本最低的方法。
铝热反应_铝热反应 -实验
实验装置仪器和药品
蒸发皿、铁架台（带铁圈）、小试管（10cm×10mm）、3－4cm长的铁钉、氧化铁、铝粉、氯酸钾（研细）、酒精棉球（或直冲式打火机）、砂子、烧杯、药匙、坩埚钳、镊子、剪刀、火柴、砂纸、水、钉锤。
实验步骤
1．将盛满砂子（用水润湿）的蒸发皿架在铁架台的铁圈上。
2．在小试管内装入1/2-1/3干燥的砂子。
3．用镊子向砂中插入两支去掉钉帽的铁钉，将铁钉约1/4部分留在砂外并用镊子将其靠紧。
4．在砂子上面装满按照质量比为7：2混合均匀的氧化铁粉末和铝粉，并墩实。
5．在装满药品后的小试管上部放入少量氯酸钾粉末（用药匙将氯酸钾与表面药品略为混合），并在小试管上部插入一根（约3cm）打亮的镁条。将小试管竖直插入盛有砂的蒸发皿中。
6．用酒精棉球（或直冲式打火机）点燃镁条。
7．反应完全后，用坩埚钳夹住小试管的一端并将其敲断（或趁热在砂与红热界面处滴加少量水），倒出砂子并取出已焊接在一起的两支铁钉。
铝热反应_铝热反应 -实验注意事项
铝热反应
首先，铝热反应有一定的危险性，如果没有较好有效的防火和耐高温措施，不适合在家里或房间里做该实验，否则容易造成化学烫伤，化学火暴火乍等事故。如果对铝热感兴趣，可以选择室外或者安全的有防火措施的房间进行实验，并建议用氧化铁作为金属氧化物，并严格控制反应物量的大小，建议铝粉可稍微过量，以使金属氧化物完全反应。在使用镁条时请注意，镁条必须打磨光亮，并且要10厘米左右，太短热量不够，太长燃烧时间太长，并造成浪费。建议不要在承接容器中加水，否则水高温分解的氢气容易产生化学火暴火乍。切忌不能在反应物附近放可燃物，易燃物或玻璃等易爆物品。当用氯酸钾作氧化剂时，切不可加大剂量，否则会引起物理爆炸和化学爆炸，在点燃反应物之前，先撤离周围人员，并保持一段距离。
在点燃镁带时，可使用高温打火机，喷火枪或酒精灯。发现镁条逐渐变黑和闪火星时，说明镁条已经吸收了够多的热量，马上要燃烧了，这时要继续加热，并准备撤离。点燃镁带后，要赶快离至适合的距离，实验者必须戴墨镜或防强光的设备观察实验现象，以防止被铝热反应的强光灼伤眼睛。绝对不允许在反应物旁观察反应现象。反应时，会有900～1500摄氏度的高温的金属熔融物喷出，这时要隔离周围人员，不得靠近。反应结束后，不可用水浇灭，要等其自然冷却。
进行反应时，容易造成剧烈反应的金属氧化物，如二氧化锰等，建议不要用相机进行拍摄，如需拍摄分析，最好用耐强光的镜头，或在镜头上装上黑色胶片等。
冷却结束后，可看见被还原的金属，该金属可收藏或再使用。
铝热反应_铝热反应 -用途
铝热反应十分激烈，所以点燃后难以熄灭。若在钢等其他金属物上点燃，还会熔穿金属物，加剧反应。故常被用于制作燃烧弹，可以熔穿装甲。
铝热反应过程中放出的热可以使高熔点金属熔化并流出，故铝热法广泛运用于焊接抢险工程之中。另外，铝热法也是冶炼钒、铬、锰等高熔点金属的重要手段。
除此之外，其他的金属单质与金属氧化物混合之后点燃，也会发生强烈的氧化还原反应，效果类似于铝热反应。其中的金属单质可以是铝、镁、钙、钛、硅、硼，而金属氧化物可以是三氧化二硼、二氧化硅、三氧化二铬、二氧化锰、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化铜和四氧化三铅等。有时这些反应也根据反应中的还原剂而被称为“镁热法”、“硅热法”、“钙热法”、“碳热法”等等。
铝热反应_铝热反应 -相关条目
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