危险的化学反应——铝热剂和黑火药

往事冰

今天给大家分享一篇十年前写的文章，名字叫《危险的化学反应——铝热剂和黑火药》。原文如下：

        以下的化学反应有很高的危险性,即便在家长的陪护下也不要模仿,一旦反应成功了,穿制服的叔叔可能要请你进去喝茶的......

铝热剂

        铝热剂是把铝粉和三氧化二铁粉末（铁锈）按1 : 2.96的比例配成的混合物,使用引燃剂点燃之后,反应猛烈进行,最终可得到氧化铝和单质铁，并放出大量的热,温度可达3000℃ ,能使生成的铁熔化。该反应虽然不会产生爆炸,但是反应所产生的高温是非常可怕的,想一想,三千度的高温,熔化的铁水，烫在身上是什么感觉.....据说以前在户外焊接铁轨、工地上焊接钢筋、还有穿甲弹的弹头，用的就是铝热剂。

        铝热反应的引发温度较高,用打火机直接点恐怕是点不着的,这就需用镁条和氯酸钾去引发。这就像火柴、煤炭和干草之间的关系,用火柴直接点煤炭是点不着的,如果找来一些干草做辅助,就会容易很多。

        在铝热反应的装置中，铝热剂放在最下面,然后撒上一层氯酸钾,中间插一根镁条就可以了。需要引发反应的时候，先点燃镁条,镁条燃烧所释放的热量促使氯酸钾分解，产生氧气。然后，镁条在氧气中燃烧，产生大量的热,引发铝热反应。铝热反应开始后会剧烈放热，温度极高，所以，点火时要注意安全。

黑火药

        小时候好像听过关于黑火药的配方,叫做一硝二磺三木炭,说的是摩尔比,而且是个错误的配方，正确的配方是二硝一磺三木炭。硝酸钾、硫磺、木炭之间的质量比是50.5 : 8 : 9 。

黑火药燃烧时，发生如下化学反应：

2KNO3+ S + 3C ==== K2S + N2 ↑+ 3CO2↑

        硝酸钾受热分解放出的氧气,使木炭和硫磺剧烈烧,瞬间释放大量的热和氮气、二氧化碳等气体。据估算,每克黑火药燃烧时,可以产生350毫升的气体,这些气体吸收反应热之后体积还会继续膨胀，估计大约能膨胀到一千倍左右。如果该反应是在密闭的空间里发生的，将会引发爆炸。爆炸的瞬间，温度可达1000℃左右。

        如果把黑火药和铝热剂组合在一起做成“礼花弹”，不知道会是个什么效果？以黑火药作为动力源，将礼花弹送上天空,同时引燃铝热剂,然后再用黑火药把燃烧的铝热剂炸向四周，砰的一声……如果嫌颜色太单调，还可以再添加点其他的金属参与燃烧，将会呈五彩缤纷，绚丽壮观的景象。

        原文分享完毕，现在要划重点了：不知道大家有没有发现，上面的这两个反应都不需要空气的参与，为什么？因为铁锈和硝酸钾已经为反应提供了充足的氧气。这说明，那些自身带有氧元素的化合物可能会很危险，储存的时候要小心点。比如三硝基甲苯、硝酸甘油、硝酸、硫酸、高锰酸钾、双氧水……还有一些化学药品，虽然没有氧元素但是化学性质非常不稳定，受到猛烈撞击就会释放出大量的气体，比如用在汽车安全气囊上的“叠氮钠”，猎人用来炸狐狸的“碘化氮”。

      说到碘化氮，这篇文章又要延长了。我以前做有机合成的时候，旁边的车间在做一个从含碘的废水中回收碘单质的项目，也不知道是谁的主意，他们居然用氨水去调节PH值，然后就无意中合成了满满一釜的碘化氮，而且还没人发现。碘化氮是固体，生成之后就从废水中析了出来，沉在釜底，一直等到往下放料的时候，下口堵住了，用四氟棒一捅，里面噼里啪啦的响，捅下来的物料干了之后，用脚轻轻一踩就会爆炸。事后才知道，是碘和氨水反应，生成了碘化氮，这种东西化学性质非常不稳定，干燥的碘化氮用羽毛轻轻的摩擦都会爆炸。听说，以前的老猎人把碘化氮放进诱饵里面，用来炸狐狸。

        时间有限，今天就写这么多了，关注我，每天都有新知识。

—————王拾兵