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一只铁撬棒大概值8美元;而一支钛撬棒可以卖到80美元。硬钛剪刀的开价就是700刀,更别说钛扳手了。钛一定是种稀有贵重的物质吧?
其实,未开发的钛储量要比铜丰富一百倍。几乎所有白色涂料的白色都是源于矿石中的二氧化钛。每年大概有四百万吨的钛被用在涂料,遮阳膜,牙膏甚至纸之中。
钛的高价是由于很难将钛熔炼成适于制造扳手或者自行车架的状态,而并非由于钛的稀有。在温度足够高时,与空气接触的熔融钛会着火。因此,钛的熔炼需要发生在真空中或者惰性气氛之中,也正因为此,熔炼过程很昂贵。
然而,我却能够用家中的设备炼制钛。我使用的方法是铝热剂还原反应——一个常常被用来焊接铁轨的方法。在铁的铝热剂还原反应中,铁的氧化物与铝反应,从而生成液态铁。在我的反应中,铁的氧化物换作二氧化钛。但是在这个反应中,氧原子被转移到铝中所放出的热是不足以熔化金属。
所以我将原料混合在石膏中(即硫酸钙),并且多加了些铝粉。它们的反应能放出大量余热,足够熔化钛,并使之在容器底部被收集。加入萤石粉(即氟化钙)可以使熔融态的金属更具有流动性,并在钛冷却过程中将钛与空气隔绝。
根据此方法的发明者Gert Meyer的建议,我使用的反应容器是陶制花盆。在两层花盆之间,加入沙的内衬可以让钛有足够的时间冷却成钛珠。
不过令人悲伤的是,这个方法可不能用来炼制大量的钛。所以千万别用这个方法做700美金剪刀的生意哦。
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铝热剂反应制作方法具体如下:(1)铝热剂的配制:5克的铝粉(氧化的铝粉不能用)和15克三氧化二铁或四氧化三铁,放在洁净的纸上混合。(2)引燃剂的配制:4克过氧化钡、1克氯酸钾和1克铝粉混合。(3)装配铝热剂的实验装置:将一块砖头放在地上,把一个内径约2。5厘米、高约4厘米的黄铜或铁的圆筒竖放在砖块上,圆筒内衬一层纸圈,然后加入铝热剂。在上面盖一薄层棉花,用研体的杵将铝热剂压结实。拿出棉花,在铝热剂面上用细玻璃棒戳一个凹处,往里面加入引燃剂。把上面用过的棉花,拌上少量氯酸钾粉末,捏成小团,压在铝热剂和引燃剂的上面(可用滴管在棉花上滴几滴酒精助燃,但不可多)。点燃棉花团,不久,引燃剂和铝热剂相续燃烧,即见圆筒上口有耀眼的火花喷出,反应很激烈。当反应停止后,用坩埚钳把黄铜管提起,看到砖头上留着一团炽热的铁块。