Mostrar código-fonte de Termite

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[[Imagem:Thermite mix.jpg|thumb]]
Uma '''reacção termite''' ('''termita''' ou, como é mais conhecida nos meios técnicos, '''thermite''') é um tipo de [[aluminotermia|reação aluminotérmica]] em que o metal alumínio é oxidado pelo óxido de outro metal - geralmente, [[óxido de ferro (II,III)|óxido de ferro]].<ref>{{citar web|url = https://www.jstor.org/topic/thermites |título = Termite |publicado = [[JSTOR]] |língua = en |acessodata = 21 de dezembro de 2019}}</ref> 

O nome termite pode tanto se referir à mistura destas duas substâncias reagentes quanto à própria reação.

Trata-se de reação exotérmica, isto é, que libera calor ao ambiente. É notável entre outras reações desse tipo em razão da grande quantidade de calor liberada: sua temperatura pode ultrapassar os 3500&nbsp;°C, que é capaz de derreter até mesmo metais de alto ponto de fusão, como o [[tungsténio]] - o que faz com que seja por vezes, erroneamente, considerado um explosivo.

Os produtos da reação, além do calor produzido, são o [[óxido de alumínio]], além dos metais na sua forma pura, misturados.

A termite foi inventada em [[1893]] e [[patente]]ada em [[1895]] pelo [[Química|químico]] [[Alemanha|alemão]] Dr. [[Hans Goldschmidt]], pelo que a reação é, por vezes, designada como "'''Reação de Goldschmidt'''" ou "'''processo de Goldschmidt'''".

== História ==
Goldschmidt estava originalmente interessado no potencial da reação na produção de metais de grande pureza química, mas rapidamente verificou que a reação tinha uma aplicação óbvia na [[soldagem]]. De facto, a sua primeira aplicação comercial realizou-se na soldagem de carris de ferro em [[Essen]], na [[Alemanha]], em [[1899]]. [[Degussa AG]], uma empresa que descende da firma original de Goldschmidt é, ainda hoje, uma das maiores produtoras mundiais de termite para soldagem.

== Tipos ==
[[Ficheiro:Thermite.jpg|thumb|left|250px|Reação thermite em andamento.]]

Óxido de ferro azul ou preto (Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>), produzido pela [[oxidação]] do [[ferro]] em um ambiente quente e com abundância de [[oxigênio]], é comumente utilizado como o agente oxidante da thermite porque é barato e fácil de produzir. Óxido de ferro vermelho (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, conhecido como [[ferrugem]]) também pode ser usado, mas gera uma reação mais fraca. Outros óxidos são por vezes usados, como a thermite de [[magnésio]] ou a thermite de [[cromo (elemento químico)|cromo]], mas apenas para aplicações bastante especializadas. Estes dois exemplos utilizam o [[alumínio]] como [[metal]] [[reagente]].

Em princípio, qualquer metal pode ser usado em lugar do alumínio. Entretanto, raramente há essa substituição, pois o alumínio tem as propriedades ideais para uma reação thermite perfeita. Entre os metais mais reativos, o alumínio é o mais barato, além de ser mais seguro de se manusear do que os outros metais.

Considerando-se que a reação ocorre quando os metais estão no estado líquido (fase líquida), os pontos de [[fusão]] e [[ebulição]] do alumínio ainda contribuem para que este seja ideal para a reação, uma vez que tem um ponto de fusão relativamente baixo (660&nbsp;°C, 933 K, 1221&nbsp;°F), permitindo que a reação se inicie rapidamente, quando comparada à utilização de outros metais. Ao mesmo tempo, seu alto ponto de ebulição (2519&nbsp;°C, 2792K, 4566&nbsp;°F) ajuda a reação a alcançar [[temperatura]]s muito altas. Tal temperatura de ebulição é comum entre os [[metais de transição]] (por exemplo, ferro e [[cobre]] fervem a 2887&nbsp;°C e 2582&nbsp;°C, respectivamente), mas é bastante rara entre os metais mais reativos (por exemplo, magnésio e [[sódio]] fervem a 1090&nbsp;°C e 883&nbsp;°C, respectivamente).

Apesar dos reagentes serem estáveis a temperatura ambiente, eles queimam com enorme potencial exotérmico quando aquecidos à temperatura de ignição. Os produtos se tornam líquidos devido às altas temperaturas alcançadas (acima de 2500&nbsp;°C (2773 K) com óxido de ferro III)— apesar da temperatura alcançada depender da velocidade com que o calor escape para o [[ambiente]].

==Dificuldade de se interromper a reação==
A thermite contém sua própria reserva de oxigênio, portanto, não precisa retirá-lo do [[ar]] circundante. Ou seja, uma reação thermite não pode ser interrompida pela supressão do oxigênio externo e pode se iniciar em qualquer ambiente, bastando apenas aquecer os reagentes à temperatura de fusão.

Ela queimará normalmente mesmo molhada e não pode ser apagada com [[água]]. Se a thermite é iniciada quando submersa, o ferro puro produzido retirará oxigênio da água e gerará gás [[hidrogênio]]. Este gás pode, por sua vez, entrar em [[combustão]] com o oxigênio do ar, levando a possíveis explosões (ver abaixo).

== Ignição ==
Reações thermite normais precisam de temperaturas muito elevadas para se iniciarem. Essas temperaturas não podem ser alcançadas utilizando-se disparadores de [[pólvora negra]], [[haste]]s de [[nitrocelulose]], [[detonador]]es, ou outras substâncias ignitivas comuns. Mesmo quando a thermite já está quente o suficiente para brilhar com [[cor]] vermelha, ela só vai iniciar a reação quando o calor estiver com cor branca ou próximo dessa cor. É possível iniciar a reação com uma [[tocha (objecto)|tocha]] de [[propano]] bem construída, mas esse meio não é recomendável por razões de segurança.

Em geral, feixes de magnésio são usados como detonadores. O magnésio queima a aproximadamente a mesma temperatura de uma reação thermite, cerca de 2500 K (2327&nbsp;°C). Todavia, o método é ineficiente: o próprio magnésio é difícil de se incendiar e, em condições adversas ([[vento]] e água, por exemplo), os feixes podem se apagar antes de se iniciar a reação. Além disso, os feixes de magnésio não têm seu próprio suprimento de oxigênio, portanto, não podem ser usados em locais pequenos.
Um grande perigo da ignição por magnésio é que esse metal é um excelente condutor de [[calor]]: esquentar uma ponta dos feixes pode fazer com que a outra ponta transfira calor suficiente para a thermite, causando uma reação prematura. Apesar desses problemas, ignição por magnésio ainda é popular entre os usuários [[amador]]es de thermite.

A reação entre [[permanganato de potássio]] e [[glicerina]] é usada como uma alternativa para a combustão de magnésio. Quando essas duas substâncias se misturam, começa uma reação espontânea, aumentando lentamente a temperatura da [[mistura]] até surgirem [[chama]]s. O calor gerado pela [[oxidação]] da glicerina é suficiente para iniciar a reação principal. Contudo, este método pode se mostrar ineficaz e o tempo entre a mistura e a ignição pode variar bastante, devido a fatores como o tamanho das [[partícula]]s usadas e a [[temperatura ambiente]].
Um outro método de se iniciar a ignição é usar [[faísca]]s. Elas alcançam temperatura suficiente e garantem um tempo adequado até que o ponto de ignição seja atingido.

== Segurança ==
A quase impossibilidade de impedimento e as altas temperaturas geradas fazem com que a reação thermite seja um tanto perigosa. As precauções adequadas devem ser tomadas antes de se iniciar a reação. Thermite nunca deve ser usada próxima a materiais inflamáveis; pequenos córregos de ferro derretido, gerado pela reação, podem cobrir distâncias consideráveis, e podem penetrar em ambientes [[Metal|metálicos]] (como [[contêiner]]es), inflamando seu conteúdo. Metais inflamáveis com ponto de ebulição  relativamente baixo, como o zinco, cujo ponto de fusão (de aproximadamente 907&nbsp;°C) está cerca de 1370&nbsp;°C abaixo da temperatura de combustão da thermite, devem ser armazenados longe da reação, visto que o contato de ferro derretido com esses metais pode provocar uma [[combustão espontânea]] violenta. A thermite deve ser usada com cuidado em canos soldados ou outros itens com [[cavidade]]s de ar, pois a expansão térmica desses gases pode causar explosões. Geralmente, a ignição da thermite deve ser programada para que haja tempo de seus utilizadores se afastarem antes da reação começar. Como é uma [[composição]] pirotécnica, a thermite que não for usada com propósitos particulares deve ser mantida longe de locais de ignição. Quando manuseada por pessoas responsáveis e bem treinadas, a thermite pode ser perfeitamente segura.

A reação thermite pode acontecer acidentalmente em [[indústria]]s, quando [[lâminas de corte]] são utilizadas com [[metais ferrosos]]. Usar alumínio nessas situações produz uma mistura de óxidos capaz de levar a explosões violentas.

Misturar thermite com água pode ser potencialmente perigoso, causando uma explosão similar a uma [[erupção vulcânica]] submarina. O contato com gelo também deve ser evitado. De acordo com a análise feitos pelos [[Mythbusters]], o contato de termite com gelo causa explosões muito semelhantes as que ocorrem com a pólvora negra. A explicação para este fenômeno ainda não é muito clara.

== Usos Civis ==
[[Ficheiro:Thermite residues (railway welding).JPG|miniaturadaimagem|Figura ilustrativa]]
A reação thermite tem muitos usos. A thermite foi originalmente usada para consertar soldagens locais (como os eixos de [[locomotiva]]s) sem ter que desmontar as peças envolvidas. Pode-se ainda usar a thermite para soldar ou cortar rapidamente os [[carris ferroviários]], sem a necessidade de [[equipamento]] pesado e/ou caro.

As reações thermite utilizadas para purificar os [[composto]]s de outros metais são chamadas de Processos Thermite. Uma adaptação da reação, usada para obter [[urânio]] puro, foi desenvolvida durante o [[Projeto Manhattan]], nos Laboratórios de [[Ames]], sob a direção de [[Frank Spedding]].

Quando thermite é feita usando [[óxido de ferro III]], para alcançar a máxima eficiência, é necessária  uma proporção de massa de 25.3% de alumínio e 74.7% de óxido de ferro (essa mistura é vendida com o nome de "thermite para fonte de calor para soldagens"). A fórmula completa para a reação usando o [[óxido de ferro III]] é a seguinte:

:<math>2 Al + Fe_2 O_3 \rightarrow Al_2 O_3 + 2 Fe</math> <math>\Delta H = -851,5 \frac{kJ}{mol}</math>

Quando a thermite é feita usando [[óxido de ferro (II,III)]], para alcançar a máxima eficiência, é necessária a proporção de massa de 23.7% de alumínio e 76.3% de óxido de ferro. A fórmula para a reação usando o [[óxido de ferro (II,III)]] é:

:<math>8 Al + 3 Fe_3 O_4 \rightarrow 4 Al_2 O_3 + 9 Fe</math> <math>\Delta H = -3347,6 \frac{kJ}{mol}</math>

A reação usando o Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> produz mais energia por reação [[mol]] do que a reação utilizando de Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, que produz mais energia por [[grama]] de mistura.

== Usos Militares==
[[Granada (arma)|Granadas]] de thermite são usadas como peças incendiárias para destruir rapidamente itens e equipamentos que correm risco iminente de serem capturados por forças inimigas. Devido à dificuldade de se iniciar thermites padrão de óxido de ferro, em adição ao fato que esta queima praticamente sem chamas e tem um pequeno raio de ação, thermite padrão raramente é usada como composto incendiário. Em geral, é mais empregada com outros ingredientes adicionados para potencializar seus efeitos. [[Thermate-TH3]] é uma mistura de thermite e aditivos [[pirotécnico]]s que se mostrou superior à thermite padrão. Sua composição (por massa) é geralmente: 68.7% de thermite, 29.0% de [[nitrato de bário]], 2.0% de [[enxofre]] e 0.3% de [[gelificante]]. A adição de nitrato de bário aumenta o efeito incendiário, cria chamas quando queima e diminui consideravelmente a temperatura de ignição. Apesar de a missão principal da Thermate-TH3 ser incendiária, ela ainda pode ser usada na [[soldagem]] de superfícies metálicas.

Um uso clássico da thermite é na inutilização de [[peças de artilharia]]. A thermite pode ser utilizada para neutralizar permanentemente peças de artilharia sem o uso de [[carga]]s explosivas, o que permite uma discrição muito maior. O [[2º Batalhão de Rangers]] usou granadas de thermite contra a [[artilharia]] alemã em [[Pointe du Hoc]] durante o [[Dia D]]. Existem muitas maneiras de se fazer isso. Um jeito é soldar a [[culatra]] da [[arma]], inserindo uma granada dentro do [cano e rapidamente fechando sua abertura. Isso impossibilita o recarregamento da arma. Um método alternativo é inserir uma granada de thermite armada abaixo do [[gatilho]] da peça de artilharia, imobilizando o cano. Isso faz com que seja bastante perigoso disparar a arma. Um outro método é usar a thermite para destruir os mecanismos de elevação e [[conteira]], impossibilitando que se faça uma mira correta.

== Referências ==
<references/>

== Ligações externas ==
*[http://www.scehardt.com/videos/thermite.wmv Vídeo de uma reacção termite] - Mostra uma reação thermite iniciada por reação permanganato de potássio-glicerina.
*[http://www.hallpass.com/media/howtomakethermite.html Vídeo de uma reacção termite] - Mostra a produção de thermite composta por óxido de Ferro (Fe2O3) e Alumínio, e utilizando Magnésio para ignição da mistura.
{{esboço-química}}

{{Controle de autoridade}}

[[Categoria:Reações químicas]]
[[Categoria:Invenções e descobertas alemãs]]