الثيرمايت Thermite

الثيرمايت مسحوق أو بودرة يتكون من أكسيد و مسحوق أحد المعادن و من أشهرها خليط من أكسيد الحديد III و مسحوق الألومنيوم و الذي يعمل يعمل كوقود وأكسيد معدني ، وقد أكتشف الثيرمايت عام 1895 من قبل الكيميائي الألماني هانز جولدشميت . فعند حرق مسحوق الثيرمايت فإنه ينتج حرارة عالية نتيجة لتفاعل الألومنيوم مع أكسجين الأكسيد حيث يخضع الثيرمايت يخضع الثيرميت لتفاعل أكسدة حرارية (الأكسدة والاختزال)، و تقدر درجة حرارة التفاعل بحوالي 2400 درجة سيليزية
فمعظم انواع الثيرمايت ليست قابلة للانفجار ، ولكنها يمكن أن ينتج عنها رشقات نارية قصيرة من الحرارة وارتفاع درجة الحرارة في منطقة صغيرة.
و لا يقتصر مصطلح الثيرمايت على خليك الحديد و الالومنيوم و لكن يشمل أيضا تركيبات متنوعة. و تشمل أنواع الوقود المختلفة للثيرمايت الألومنيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم و الخارصين والسيليكون والبورون. و بالطبع يعتبر الألومنيوم الاكثر شيوعا بسبب درجة الغليان العالية والتكلفة المنخفضة. تشمل المؤكسدات أكسيد البزموت (III) ، أكسيد البورون (III) ، أكسيد السيليكون (IV) ، أكسيد الكروم (III) ، أكسيد المنغنيز (IV) ، أكسيد الحديد (III) ، أكسيد الحديد (II ، III) ، أكسيد النحاس (II) ، وأكسيد الرصاص (II ، IV).
يستخدم التفاعل، الذي يطلق عليه أيضًا عملية جولدشميت، في عملية اللحام بالحرارة ، والتي تستخدم غالبًا للحام و تثبيت مسارات السكك الحديدية. كما تم استخدام الثيرميت في تكرير المعادن وفي الأسلحة الحارقة. تستخدم بعض المخاليط التي تشبه الثرمايت كمواد بادئة في الألعاب النارية.
في المثال التالي ، يختزل فلز الألومنيوم أكسيد الفلز الآخر ، وفي هذا المثال الشائع أكسيد الحديد ، لأن الألومنيوم يشكل روابط أقوى وأكثر ثباتًا بالأكسجين من الحديد:
Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3
و المواد الناتجة من هذا التفاعل هي أكسيد الألومنيوم وفلز الحديد ، وكمية كبيرة من الحرارة. و عادة ما يتم سحق المواد المتفاعلة و خلطها مع بعضها البعض جيدا لضمان حدوث التفاعل بكل كفاءة .
و يمكن استخدام أكاسيد فلزية أخرى ، مثل أكسيد الكروم ، فمثلا يمكن الحصول على تفاعل ثيرمايت النحاس باستخدام أكسيد النحاس وفلز الألمنيوم لإنشاء الوصلات كهربائية في عملية تسمى cadwelding ، و ينتج عن ذلك التفاعل فلز النحاس (قد تتفاعل بعنف):
3CuO + 2Al → 3Cu + Al2O3