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Alluminotermia

Che cos'è l'alluminotermia?

L'alluminotermia, è un processo ideato dal chimico tedesco H. Goldschmidt che sfrutta la reazione di ossidazione dell'alluminio metallico allo scopo di:

1) produrre metalli puri;

2) saldare il ferro.

Produzione di metalli puri attraverso il processo di alluminotermia

L'alluminio possiede una elevata affinità per l'ossigeno e quindi esso può costituire un energico riducente per molti ossidi metallici, secondo la reazione esotermica:

2 Al + Me2O3 → Al2O3 + 2 Me + calore

Allo scopo si fanno reagire l'alluminio (al) e gli ossidi dei metalli (Me2O3) che si vogliono ottenere allo stato elementare, entrambi polverizzati per aumentare la reattività delle sostanze reagenti.

In questo modo vengono prodotti - allo stato metallico - il cromo, il molibdeno e il vanadio, elementi chimici che non possono essere ottenuti (dai loro ossidi) per semplice riduzione con carbone.

Saldatura del ferro attraverso il processo di alluminotermia

Nel caso della saldatura di parti massicce di ferro, quali le rotaie, si prepara inizialmente una miscela di polvere (denominata termite) composta da alluminio e da ossido ferrico (Fe2O3).

Tale miscela viene inserita all'interno di un crogiolo, col fondo forato e chiuso da un tappo, collocato al disopra della zona da congiungere (si veda immagine seguente).

Si accende la miscela mediante uno speciale innesco di magnesio e perossido di bario e si ottiene rapidamente la fusione del ferro con formazione di una scoria contenente ossido di alluminio (Al2O3) secondo la reazione:

2 Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2 Fe + calore

Si apre quindi il foro e si lascia colare il ferro, fuso per l'alta temperatura (2600-2800°C), tra le parti affacciantisi dei pezzi da saldare.

alluminotermia

Esempio di saldatura alluminotermica di una rotaia. Nel crogiolo viene introdotta la miscela di ossido di ferro e di alluminio in polvere, con altre sostanze scorificanti; questa, dopo innesco, dà luogo alla formazione di ferro fuso che cola tra le parti da congiungere e attorno a esse, e di scoria, che rimane al di sopra.

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