थर्मिट: Difference between revisions
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{{short description|Pyrotechnic composition of metal powder, which serves as fuel, and metal oxide}} | {{short description|Pyrotechnic composition of metal powder, which serves as fuel, and metal oxide}} | ||
{{Distinguish| | {{Distinguish|दीमक|थर्मेट|थर्मलाइट}} | ||
{{About| | {{About|ज्वलनशील सामग्री|हास्य पुस्तक चरित्र|दीमक (कॉमिक्स)|इसी नाम का विस्फोटक उपकरण|आग लगाने वाला ग्रेनेड}} | ||
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[[Image:Thermite mix.jpg|thumb|आयरन (III) ऑक्साइड का उपयोग कर एक | [[Image:Thermite mix.jpg|thumb|आयरन (III) ऑक्साइड का उपयोग कर एक दीमक मिश्रण]]दीमक ({{IPAc-en|'|θ|ɜːr|m|aɪ|t}})<ref>{{cite book|title=लोंगमैन उच्चारण शब्दकोश|last=Wells|first=John C.|publisher=Longman|year=1990|isbn=978-0-582-05383-0|location=Harlow, England|page=715}} entry "thermite" | ||
</ref> पाउडर धातु विज्ञान और [[धातु ऑक्साइड]] की एक [[आतिशबाज़ी रचना|पाइरोतकनीक रचना]] है। | </ref> पाउडर धातु विज्ञान और [[धातु ऑक्साइड]] की एक [[आतिशबाज़ी रचना|पाइरोतकनीक रचना]] है। ऊष्मा या [[रासायनिक प्रतिक्रिया]] से प्रज्वलित होने पर, दीमक एक [[एक्ज़ोथिर्मिक]] [[ रिडॉक्स ]]कमी-ऑक्सीकरण (रेडॉक्स) प्रतिक्रिया से गुजरता है। अधिकांश किस्में विस्फोटक नहीं हैं, किंतु एक छोटे से क्षेत्र में ऊष्मा और उच्च तापमान के संक्षिप्त विस्फोट उत्पन्न कर सकती हैं। इसकी क्रिया का रूप अन्य ईंधन-ऑक्सीडाइज़र मिश्रण जैसे कि काला पाउडर के समान है। | ||
दीमक्स की विविध रचनाएँ हैं। ईंधन में [[ अल्युमीनियम ]], [[ मैगनीशियम ]], [[टाइटेनियम]], [[जस्ता]], [[सिलिकॉन]] और बोरॉन सम्मिलित हैं। एल्युमीनियम अपने उच्च [[क्वथनांक]] और कम निवेश के कारण समान है। ऑक्सीकारकों में बिस्मथ (III[[कॉपर (द्वितीय) ऑक्साइड]], [[बोरॉन (III) ऑक्साइड]], सिलिकॉन (IV) ऑक्साइड, [[क्रोमियम (III) ऑक्साइड]], मैंगनीज (IV) ऑक्साइड, [[आयरन (III) ऑक्साइड]], आयरन (II, III) ऑक्साइड, कॉपर (II) सम्मिलित हैं। ऑक्साइड, और लेड (II, IV) ऑक्साइड।<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=Q1yJNr92-YcC&pg=RA2-PA19|title=Pyrotechnic Chemistry — Google Books |date= December 2004|access-date=15 September 2009|isbn=978-1-889526-15-7|last1=Kosanke|first1=K|last2=Kosanke|first2=B. J|last3=Von Maltitz|first3=I|last4=Sturman|first4=B|last5=Shimizu|first5=T|last6=Wilson|first6=M. A|last7=Kubota|first7=N|last8=Jennings-White|first8=C|last9=Chapman|first9=D }}</ref> | |||
प्रतिक्रिया, जिसे गोल्डश्मिड्ट प्रक्रिया भी कहा जाता है, का उपयोग [[एक्ज़ोथिर्मिक वेल्डिंग]] के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग अधिकांशतः रेलवे पटरियों में सम्मिलित होने के लिए किया जाता है। | प्रतिक्रिया, जिसे गोल्डश्मिड्ट प्रक्रिया भी कहा जाता है, का उपयोग [[एक्ज़ोथिर्मिक वेल्डिंग]] के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग अधिकांशतः रेलवे पटरियों में सम्मिलित होने के लिए किया जाता है। दीमक्स का उपयोग धातु के शोधन, हथियारों को निष्क्रिय करने और आग लगाने वाले उपकरण में भी किया गया है। [[आतिशबाजी|पाइरोतकनीक]] में कुछ दीमक-जैसे मिश्रणों को पाइरोतकनीक बनाने वाले आरंभकर्ता के रूप में उपयोग किया जाता है। | ||
== रासायनिक प्रतिक्रियाएँ == | == रासायनिक प्रतिक्रियाएँ == | ||
[[Image:ThermiteReaction.jpg|thumb|upright|आयरन (III) ऑक्साइड का उपयोग कर एक | [[Image:ThermiteReaction.jpg|thumb|upright|आयरन (III) ऑक्साइड का उपयोग कर एक दीमक प्रतिक्रिया। बाहर की ओर उड़ने वाली चिंगारियां पिघले हुए लोहे के गोले हैं जो अपने पीछे धुएं का गुबार छोड़ रहे हैं।]]निम्नलिखित उदाहरण में, एलिमेंटल एल्युमीनियम अन्य [[धातु]] के ऑक्साइड को कम करता है, इस सामान्य उदाहरण में [[लौह ऑक्साइड]], क्योंकि एल्युमीनियम आयरन की तुलना में ऑक्सीजन के साथ शक्तिशाली और अधिक स्थिर बंधन बनाता है: | ||
:: Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 2 Al → 2 Fe + Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | :: Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 2 Al → 2 Fe + Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | ||
उत्पादों में एल्यूमीनियम [[ अल्यूमिनियम ऑक्साइड |ऑक्साइड]] , मौलिक लोहा,<ref>{{cite web|url=http://www.ilpi.com/genchem/demo/thermite/index.html |title=Demo Lab: The Thermite Reaction |publisher=Ilpi.com|access-date=11 October 2011}}</ref> और बड़ी मात्रा में | उत्पादों में एल्यूमीनियम [[ अल्यूमिनियम ऑक्साइड |ऑक्साइड]] , मौलिक लोहा,<ref>{{cite web|url=http://www.ilpi.com/genchem/demo/thermite/index.html |title=Demo Lab: The Thermite Reaction |publisher=Ilpi.com|access-date=11 October 2011}}</ref> और बड़ी मात्रा में ऊष्मा है। पदार्थ को ठोस रखने और अलगाव को रोकने के लिए अभिकारकों को सामान्यतः पाउडर किया जाता है और बाइंडर के साथ मिलाया जाता है। | ||
अन्य धातु आक्साइड का उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि क्रोमियम ऑक्साइड, दिए गए धातु को उसके मौलिक रूप में उत्पन्न करने के लिए उदाहरण के लिए, [[ ताँबा | ताँबा]] ऑक्साइड और एलीमेंटल एल्युमीनियम का उपयोग करके कॉपर | अन्य धातु आक्साइड का उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि क्रोमियम ऑक्साइड, दिए गए धातु को उसके मौलिक रूप में उत्पन्न करने के लिए उदाहरण के लिए, [[ ताँबा | ताँबा]] ऑक्साइड और एलीमेंटल एल्युमीनियम का उपयोग करके कॉपर दीमक प्रतिक्रिया का उपयोग [[ cadwelding | कैडवेल्डिंग]] नामक प्रक्रिया में विद्युत जोड़ों को बनाने के लिए किया जा सकता है, जो तात्विक कॉपर का उत्पादन करता है (यह हिंसक रूप से प्रतिक्रिया कर सकता है): | ||
: 3 CuO + 2 Al → 3 Cu + Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | : 3 CuO + 2 Al → 3 Cu + Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | ||
नैनोसाइज्ड कणों वाले | नैनोसाइज्ड कणों वाले दीमक्स को विभिन्न प्रकार के शब्दों द्वारा वर्णित किया जाता है, जैसे मेटास्टेबल इंटरमॉलिक्युलर कंपोजिट, सुपर-दीमक,<ref>{{cite web |url=http://www.navysbir.com/n08_1/N081-020.htm |title=नैनोस्ट्रक्चर्ड सुपर-थर्माइट्स का कम लागत वाला उत्पादन|publisher=Navysbir.com |access-date=12 October 2011}}</ref> [[नैनो-दीमक]],<ref>{{cite journal|doi=10.1002/prep.200700273|title=परिवर्तनीय इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इग्निशन थ्रेसहोल्ड के साथ नैनोथर्माइट कंपोजिट का विकास|year=2007|last1=Foley|first1=Timothy|last2=Pacheco|first2=Adam|last3=Malchi|first3=Jonathan|last4=Yetter|first4=Richard|last5=Higa|first5=Kelvin|journal=Propellants, Explosives, Pyrotechnics|volume=32|issue=6|pages=431|osti=1454970|url=https://www.osti.gov/biblio/1454970}}</ref> और नैनोकम्पोजिट ऊर्जावान पदार्थ है ।<ref>{{cite web |url=http://ci.confex.com/ci/2005/techprogram/P1663.HTM |title=रिएक्शन काइनेटिक्स और थर्मोडायनामिक्स ऑफ नैनोथर्माइट प्रोपेलेंट्स|publisher=Ci.confex.com |access-date=15 September 2009 |archive-date=13 August 2011 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110813145201/http://ci.confex.com/ci/2005/techprogram/P1663.HTM |url-status=dead }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Dreizin |first1=E. L. |last2=Schoenitz |first2=M. |date=2017 |title=Mechanochemically prepared reactive and energetic materials: a review |url=https://doi.org/10.1007/s10853-017-0912-1 |journal=Journal of Materials Science |volume=52 |issue=20 |pages=11789–11809 | doi=10.1007/s10853-017-0912-1|bibcode=2017JMatS..5211789D |s2cid=136215486 }}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1063/1.2787972|title=Generation of fast propagating combustion and shock waves with copper oxide/aluminum nanothermite composites|year=2007|last1=Apperson|first1=S.|last2=Shende|first2=R. V.|last3=Subramanian|first3=S.|last4=Tappmeyer|first4=D.|last5=Gangopadhyay|first5=S.|last6=Chen|first6=Z.|last7=Gangopadhyay|first7=K.|last8=Redner|first8=P.|last9=Nicholich|first9=S.|last10=Kapoor|first10=D.|journal=Applied Physics Letters|volume=91|issue=24|pages=243109|bibcode = 2007ApPhL..91x3109A |display-authors=8|hdl=10355/8197|url=https://mospace.umsystem.edu/xmlui/bitstream/10355/8197/1/GenerationFastPorpagatingCombustion.pdf|hdl-access=free}}</ref> | ||
== इतिहास == | == इतिहास == | ||
''' | '''दीमक (थर्मिट) प्रतिक्रिया 1893 में खोजी गई थी औ'''र 1895 में जर्मन [[रसायनज्ञ]] [[हंस गोल्डश्मिड्ट]] द्वारा [[पेटेंट]] कराया गया था।<ref>Goldschmidt, H. (13 March 1895) "Verfahren zur Herstellung von Metallen oder Metalloiden oder Legierungen derselben" (Process for the production of metals or metalloids or alloys of the same), Deutsche Reichs Patent no. 96317.</ref><ref>{{Cite web |date=2011-03-30 |title=थर्मिट, एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका|url=https://www.britannica.com/science/Thermit |access-date=2022-08-14 |website=www.britannica.com |language=en}}</ref> परिणाम स्वरुप प्रतिक्रिया को कभी-कभी गोल्डश्मिट प्रतिक्रिया या गोल्डश्मिट प्रक्रिया कहा जाता है। गोल्डश्मिड्ट मूल रूप से [[गलाने]] में [[कार्बन]] के उपयोग से बचकर बहुत शुद्ध धातुओं का उत्पादन करने में रुचि रखते थे, किंतु जल्द ही उन्होंने [[वेल्डिंग]] में दीमक के मूल्य की खोज की।<ref name="JotSoCI">{{Cite journal|url=http://www.pyrobin.com/files/thermit%28e%29%20journal.pdf |first1=Hans |last1=Goldschmidt |author-link=Hans Goldschmidt |first2=Claude |last2=Vautin |title=एल्युमीनियम एक ताप और कम करने वाले एजेंट के रूप में|journal=[[Journal of the Society of Chemical Industry]] |volume=6 |issue=17 |pages=543–545 |date=30 June 1898 |access-date=12 October 2011 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110715133307/http://www.pyrobin.com/files/thermit%28e%29%20journal.pdf |archive-date=15 July 2011 }}</ref> | ||
दीमक का पहला व्यावसायिक अनुप्रयोग 1899 में [[ खाना | एसेन]] में [[ट्राम]] पटरियों की वेल्डिंग था।<ref>{{cite web |url=http://www.goldschmidt-thermit.com/en/gtg_3.php |title=गोल्डश्मिट-थर्मिट-ग्रुप|publisher=Goldschmidt-thermit.com |access-date=12 October 2011 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20120405044624/http://www.goldschmidt-thermit.com/en/gtg_3.php |archive-date=5 April 2012 |df=dmy-all }}</ref> | |||
== प्रकार == | |||
[[Image:Thermite skillet.jpg|thumb|कास्ट आयरन स्किलेट पर एक दीमक प्रतिक्रिया हो रही है]]रेड आयरन (III) ऑक्साइड (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, सामान्यतः [[जंग]] के रूप में जाना जाता है) दीमक में उपयोग होने वाला सबसे समान आयरन ऑक्साइड है।<ref>{{cite web |url=https://news.google.com/newspapers?id=QKBQAAAAIBAJ&pg=6875,1422491 |title=आग लगाने के लिए प्रयुक्त थर्माइट बम|publisher=The Milwaukee Journal |date=1 December 1939 |access-date=13 October 2011 }}{{Dead link|date=October 2022 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }} (dead link 25 April 2020)</ref><ref>{{cite web|url=https://news.google.com/newspapers?id=lR8sAAAAIBAJ&pg=5630,1866720 |title=what it Means: Thermite Bombing |publisher=the Florence Times |date=31 August 1940 |access-date=12 October 2011}}</ref><ref>{{cite news|url=https://www.nytimes.com/1997/05/06/science/hydrogen-may-not-have-caused-hindenburg-s-fiery-end.html?pagewanted=all |title=हो सकता है कि हाइड्रोजन के कारण हिंडनबर्ग का उग्र अंत न हुआ हो|work=The New York Times |date=6 May 1997 |access-date=12 October 2011}}</ref> ब्लैक आयरन (II, III) ऑक्साइड (Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>, [[मैग्नेटाइट]]) भी काम करता है।<ref name="amazingrust">{{cite web|url=http://amazingrust.com/experiments/how_to/thermite.html |title=दीमक|publisher=Amazing Rust.com |date=7 February 2001 |access-date=12 October 2011 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110707122232/http://amazingrust.com/experiments/how_to/thermite.html |archive-date=7 July 2011 }}</ref> अन्य ऑक्साइड कभी-कभी उपयोग किए जाते हैं, जैसे मैंगनीज (चतुर्थ) ऑक्साइड MnO<sub>2</sub> मैंगनीज दीमक में, क्रोमियम (III) ऑक्साइड Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub> क्रोमियम दीमक में SiO<sub>2</sub> (क्वार्ट्ज) सिलिकॉन दीमक में या कॉपर (II) ऑक्साइड कॉपर दीमक में किंतु केवल विशेष उद्देश्यों के लिए<ref name="amazingrust"/> ये सभी उदाहरण एल्यूमीनियम को प्रतिक्रियाशील धातु के रूप में उपयोग करते हैं। [[फ्लोरो]]पॉलीमर का उपयोग विशेष योगों में किया जा सकता है, मैग्नीशियम या एल्यूमीनियम के साथ [[पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन]] एक अपेक्षाकृत सामान्य उदाहरण है। मैग्नीशियम/टेफ्लॉन/विटॉन इस प्रकार का एक अन्य [[पायरोलेंट]] है।<ref>{{cite journal |doi=10.1002/1521-4087(200211)27:5<262::AID-PREP262>3.0.CO;2-8 |title=Metal-Fluorocarbon-Pyrolants: III. Development and Application of Magnesium/Teflon/Viton (MTV) |journal=Propellants, Explosives, Pyrotechnics |volume=27 |issue=5 |pages=262–266 |year=2002 |last1=Koch |first1=Ernst-Christian}}</ref> | |||
सूखी बर्फ (जमे हुए कार्बन डाइऑक्साइड) के संयोजन और मैग्नीशियम एल्यूमीनियम और बोरॉन जैसे कम करने वाले एजेंट पारंपरिक दीमक मिश्रण के समान रासायनिक प्रतिक्रिया का पालन करते हैं धातु ऑक्साइड और कार्बन का उत्पादन करते हैं। शुष्क बर्फ दीमक मिश्रण के बहुत कम तापमान के अतिरिक्त ऐसी प्रणाली एक ज्वाला से प्रज्वलित होने में सक्षम है।<ref>{{cite web |url=https://www.youtube.com/watch?v=_xCbal2YyaE |archive-url=https://ghostarchive.org/varchive/youtube/20211211/_xCbal2YyaE |archive-date=2021-12-11 |url-status=live |title=सूखी बर्फ में मैग्नीशियम जलाना|publisher=Royal Society of Chemistry |via=YouTube}}{{cbignore}}</ref> जब अवयवों को समीप रूप से विभाजित किया जाता है, एक पाइप में सीमित किया जाता है और एक पारंपरिक विस्फोटक की तरह सशस्त्र किया जाता है, तो यह क्रायो-दीमक विस्फोट योग्य होता है और प्रतिक्रिया में मुक्त कार्बन का एक भाग हीरे के रूप में निकलता है।<ref>{{Cite web |url=http://brevets-patents.ic.gc.ca/opic-cipo/cpd/eng/patent/2710026/summary.html |title=हीरा बनाने की विधि|last=Swanson |first=Daren |date=2007-12-21 |website=www.EnviroDiamond.com |publisher=Daren Swanson}}</ref> | |||
सिद्धांत रूप में, एल्यूमीनियम के अतिरिक्त किसी भी प्रतिक्रियाशील धातु का उपयोग किया जा सकता है। यह संभवतः ही कभी किया जाता है क्योंकि इस प्रतिक्रिया के लिए एल्यूमीनियम के गुण लगभग आदर्श हैं: | |||
सिद्धांत रूप में, एल्यूमीनियम के | |||
* यह एक [[निष्क्रियता (रसायन विज्ञान)]] परत बनाता है जो इसे कई अन्य प्रतिक्रियाशील धातुओं की तुलना में अधिक सुरक्षित बनाता है।<ref>{{cite journal |doi=10.1023/B:JMSC.0000044879.63364.b3 |title=The role of the Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> passivation shell surrounding nano-Al particles in the combustion synthesis of NiAl |year=2004 |last1=Granier |first1=J. J. |last2=Plantier |first2=K. B. |last3=Pantoya |first3=M. L. |author3-link=Michelle Pantoya |journal=Journal of Materials Science |volume=39 |issue=21 |pages=6421 |bibcode=2004JMatS..39.6421G |s2cid=137141668}}</ref> | * यह एक [[निष्क्रियता (रसायन विज्ञान)]] परत बनाता है जो इसे कई अन्य प्रतिक्रियाशील धातुओं की तुलना में अधिक सुरक्षित बनाता है।<ref>{{cite journal |doi=10.1023/B:JMSC.0000044879.63364.b3 |title=The role of the Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> passivation shell surrounding nano-Al particles in the combustion synthesis of NiAl |year=2004 |last1=Granier |first1=J. J. |last2=Plantier |first2=K. B. |last3=Pantoya |first3=M. L. |author3-link=Michelle Pantoya |journal=Journal of Materials Science |volume=39 |issue=21 |pages=6421 |bibcode=2004JMatS..39.6421G |s2cid=137141668}}</ref> | ||
* इसका अपेक्षाकृत कम [[गलनांक]] (660 °C) का | * इसका अपेक्षाकृत कम [[गलनांक]] (660 °C) का अर्थ है कि धातु को पिघलाना आसान है, जिससे प्रतिक्रिया मुख्य रूप से तरल चरण में हो सके इस प्रकार यह अधिक तेज़ी से आगे बढ़ता है। | ||
* इसका उच्च क्वथनांक (2519 °C) प्रतिक्रिया को अत्यधिक उच्च तापमान तक पहुँचने में सक्षम बनाता है, क्योंकि कई प्रक्रियाएँ अधिकतम तापमान को क्वथनांक के ठीक नीचे सीमित करती हैं। इस तरह का उच्च क्वथनांक संक्रमण धातुओं में समान है (उदाहरण के लिए, क्रमशः 2887 और 2582 °C पर लोहा और तांबा उबलता है), किंतु अत्यधिक प्रतिक्रियाशील धातुओं (cf. मैग्नीशियम और [[सोडियम]], जो 1090 और 883 °C पर उबलता है) के बीच विशेष रूप से असामान्य है। | * इसका उच्च क्वथनांक (2519 °C) प्रतिक्रिया को अत्यधिक उच्च तापमान तक पहुँचने में सक्षम बनाता है, क्योंकि कई प्रक्रियाएँ अधिकतम तापमान को क्वथनांक के ठीक नीचे सीमित करती हैं। इस तरह का उच्च क्वथनांक संक्रमण धातुओं में समान है (उदाहरण के लिए, क्रमशः 2887 और 2582 °C पर लोहा और तांबा उबलता है), किंतु अत्यधिक प्रतिक्रियाशील धातुओं (cf. मैग्नीशियम और [[सोडियम]], जो क्रमशः 1090 और 883 °C पर उबलता है) के बीच विशेष रूप से असामान्य है। | ||
* इसके | * इसके अतिरिक्त प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बनने वाले एल्यूमीनियम ऑक्साइड का कम घनत्व परिणामी शुद्ध धातु पर तैरने लगता है। वेल्ड में संदूषण को कम करने के लिए यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। | ||
चूँकि अभिकारक कमरे के तापमान पर स्थिर होते हैं, जब वे प्रज्वलन तापमान पर गर्म होते हैं तो वे अत्यधिक तीव्र एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया के साथ जलते हैं। उच्च तापमान (आयरन (III) ऑक्साइड के साथ 2500 °C (4532°F) तक) तक पहुँचने के कारण उत्पाद तरल के रूप में निकलते हैं - चूँकि वास्तविक तापमान पर पहुँचना इस बात पर निर्भर करता है कि ऊष्मा कितनी जल्दी आसपास के वातावरण से बच सकती है। दीमक में ऑक्सीजन की अपनी आपूर्ति होती है और इसके लिए हवा के किसी बाहरी स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है। परिणाम स्वरुप , यह परेशान नहीं किया जा सकता है, और किसी भी वातावरण में प्रज्वलित हो सकता है, पर्याप्त प्रारंभिक ऊष्मा दी गई है। यह गीला होने पर अच्छी तरह से जलता है, और आसानी से पानी से बुझाया नहीं जा सकता है - चूँकि पर्याप्त ऊष्मा को दूर करने के लिए पर्याप्त पानी प्रतिक्रिया को रोक सकता है।<ref>{{cite journal|doi=10.1016/S0377-0273(01)00280-3 |title=Water/magma interaction: some theory and experiments on peperite formation|year=2002|last1=Wohletz|first1=Kenneth|journal=Journal of Volcanology and Geothermal Research|volume=114|issue=1–2|pages=19–35|bibcode = 2002JVGR..114...19W |url=https://zenodo.org/record/1260035}}</ref> प्रतिक्रिया तक पहुँचने से पहले पानी की थोड़ी मात्रा उबल जाती है। फिर भी, [[हाइपरबेरिक वेल्डिंग]] के लिए दीमक का उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite news|author=Sarah Lyall |url=https://www.nytimes.com/2006/10/27/world/europe/27camera.html?pagewanted=all |title=कैमरे तेजी से भागते ब्रिटेन के लोगों और बहुत सारे दुखों को पकड़ते हैं|work=The New York Times |date=27 October 2006 |access-date=12 October 2011}}</ref> | |||
दीमक्स को जलने, उच्च प्रतिक्रिया तापमान और पिघला हुआ [[लावा]] के उत्पादन के समय गैस उत्पादन की लगभग पूर्ण अनुपस्थिति की विशेषता है। ईंधन में दहन की उच्च ऊष्मा होनी चाहिए और कम गलनांक और उच्च क्वथनांक वाले ऑक्साइड का उत्पादन करना चाहिए। ऑक्सीडाइज़र में कम से कम 25% ऑक्सीजन होना चाहिए, उच्च घनत्व, गठन की कम ऊष्मा होनी चाहिए, और कम पिघलने और उच्च क्वथनांक वाली धातु का उत्पादन करना चाहिए (जिससे जारी ऊर्जा प्रतिक्रिया उत्पादों के वाष्पीकरण में खपत न हो)। इसके यांत्रिक गुणों को उत्तम बनाने के लिए संरचना में कार्बनिक बाइंडर्स को जोड़ा जा सकता है, किंतु वे एंडोथर्मिक अपघटन उत्पादों का उत्पादन करते हैं, जिससे प्रतिक्रिया ऊष्मा और गैसों के उत्पादन में कुछ कमी आती है।<ref name="pyrochem" /> | |||
प्रतिक्रिया के समय प्राप्त तापमान परिणाम को निर्धारित करता है। एक आदर्श स्थिति में प्रतिक्रिया धातु और लावा के अच्छी तरह से अलग पिघल का उत्पादन करती है। इसके लिए, प्रतिक्रिया उत्पादों, परिणामी धातु और ईंधन ऑक्साइड दोनों को पिघलाने के लिए तापमान अधिक अधिक होना चाहिए। बहुत कम तापमान पापी धातु और लावा का मिश्रण उत्पन्न करता है; बहुत अधिक तापमान (किसी भी अभिकारक या उत्पाद के क्वथनांक से ऊपर) गैस के तेजी से उत्पादन की ओर जाता है, जलती हुई प्रतिक्रिया मिश्रण को फैलाता है, कभी-कभी कम उपज वाले विस्फोट के समान प्रभाव के साथ [[एल्युमिनोथर्मिक प्रतिक्रिया]] द्वारा धातु के उत्पादन के लिए बनाई गई रचनाओं में, इन प्रभावों का प्रतिकार किया जा सकता है। बहुत कम प्रतिक्रिया तापमान (उदाहरण के लिए, जब रेत से सिलिकॉन का उत्पादन होता है) को एक उपयुक्त ऑक्सीडाइज़र (जैसे, एल्यूमीनियम-सल्फर-रेत की रचनाओं में सल्फर) के अतिरिक्त बढ़ाया जा सकता है; उपयुक्त कूलेंट और/या स्लैग फ्लक्स (धातु विज्ञान) का उपयोग करके बहुत अधिक तापमान को कम किया जा सकता है। एमेच्योर रचनाओं में अधिकांशतः उपयोग किया जाने वाला फ्लक्स [[कैल्शियम फ्लोराइड]] होता है, क्योंकि यह केवल न्यूनतम रूप से प्रतिक्रिया करता है, इसमें अपेक्षाकृत कम गलनांक होता है, उच्च तापमान पर कम पिघली श्यानता होती है (इसलिए लावा की तरलता बढ़ती है) और एल्यूमिना के साथ एक यूटेक्टिक बनाता है। चूँकि बहुत अधिक प्रवाह, अभिकारकों को दहन को बनाए रखने में सक्षम नहीं होने के बिंदु तक पतला कर देता है। धातु ऑक्साइड के प्रकार का भी उत्पादित ऊर्जा की मात्रा पर नाटकीय प्रभाव पड़ता है; ऑक्साइड जितना अधिक होगा, उत्पादित ऊर्जा की मात्रा उतनी ही अधिक होगी। एक अच्छा उदाहरण मैंगनीज (IV) ऑक्साइड और मैंगनीज (II) ऑक्साइड के बीच का अंतर है, जहां पूर्व बहुत अधिक तापमान उत्पन्न करता है और बाद वाला कठिनाई से दहन को बनाए रखने में सक्षम होता है; अच्छे परिणाम प्राप्त करने के लिए, दोनों आक्साइड के उचित अनुपात वाले मिश्रण का उपयोग किया जा सकता है।<ref>{{cite web |url=http://developing-your-web-presence.blogspot.com/2008/07/manganese-thermite-based-on-manganese.html |title=मैंगनीज (II) ऑक्साइड पर आधारित मैंगनीज थर्माइट|publisher=Developing your Web presence |date=10 July 2008 |access-date=7 December 2011}}</ref> | |||
प्रतिक्रिया दर को कण आकार के साथ भी ट्यून किया जा सकता है; महीन कणों की तुलना में मोटे कण धीमी गति से जलते हैं। प्रतिक्रिया प्रारंभ करने के लिए उच्च तापमान पर गर्म होने वाले कणों के साथ प्रभाव अधिक स्पष्ट होता है। इस प्रभाव को नैनो-दीमक्स के साथ चरम पर धकेल दिया जाता है। | |||
[[एडियाबेटिक प्रक्रिया|स्थिरोष्म प्रक्रिया]] में प्रतिक्रिया में प्राप्त तापमान जब पर्यावरण में कोई ऊष्मा नहीं खोई जाती है, हेस के नियम का उपयोग करके अनुमान लगाया जा सकता है - प्रतिक्रिया द्वारा उत्पादित ऊर्जा की गणना करके (उत्पादों के तापीय धारिता से अभिकारकों की तापीय धारिता घटाकर) और उत्पादों को गर्म करने से खपत ऊर्जा को घटाना (उनकी विशिष्ट ऊष्मा से, जब पदार्थ केवल अपना तापमान बदलती है, और संलयन की उनकी तापीय धारिता और अंततः [[वाष्पीकरण की तापीय धारिता]], जब पदार्थ पिघलती या उबलती है)। वास्तविक परिस्थितियों में, प्रतिक्रिया पर्यावरण को ऊष्मा खो देती है, इसलिए प्राप्त तापमान कुछ कम होता है। ऊष्मा अंतरण दर परिमित है, इसलिए प्रतिक्रिया जितनी तेज़ होती है, यह रुद्धोष्म स्थिति के जितना समीप होता है और प्राप्त तापमान उतना ही अधिक होता है।<ref>{{cite book|author=Gupta, Chiranjib Kumar |title=Chemical Metallurgy: Principles and Practice|url=https://books.google.com/books?id=Tq6MTFXk3cQC&pg=PA387 |date= 2006|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-3-527-60525-5|pages=387–}}</ref> | |||
=== लोहे पर दीमक === | |||
सबसे समान रचना लोहे का दीमक है। सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला ऑक्सीकारक या तो आयरन (III) ऑक्साइड या आयरन (II, III) ऑक्साइड होता है। पूर्व अधिक ऊष्मा उत्पन्न करता है। बाद वाले को प्रज्वलित करना आसान है, संभवतः ऑक्साइड की क्रिस्टल संरचना के कारण। तांबे या मैंगनीज ऑक्साइड को जोड़ने से प्रज्वलन की आसानी में अधिक सुधार हो सकता है। | |||
तैयार दीमक का घनत्व अधिकांशतः 0.7 ग्राम/सेमी<sup>3 जितना कम होता है यह, बदले में, अपेक्षाकृत कम ऊर्जा घनत्व (लगभग 3 kJ/cm<sup>3), तेजी से जलने का समय, और फंसी हुई हवा के विस्तार के कारण पिघले हुए लोहे का छिड़काव दीमक को 4.9 ग्राम/सेमी<sup>3 तक उच्च घनत्व तक दबाया जा सकता है (लगभग 16 kJ/cm<sup>3) धीमी जलने की गति के साथ (लगभग 1 सेमी/सेकेंड)। दबाए गए दीमक में पिघलने की शक्ति अधिक होती है, अर्थात यह स्टील के कप को पिघला सकता है जहां कम घनत्व वाला दीमक विफल हो जाएगा।<ref>{{cite journal |last1=Elshenawy |first1=Tamer |last2=Soliman |first2=Salah |last3=Hawass |first3=Ahmed |title=शेप्ड चार्ज ऑर्डनेंस डिस्पोजल के लिए हाई डेंसिटी थर्माइट मिश्रण|journal=Defence Technology |date=October 2017 |volume=13 |issue=5 |pages=376–379 |doi=10.1016/j.dt.2017.03.005 |doi-access=free }}</ref> योजक के साथ या बिना आयरन दीमक को काटने वाले उपकरणों में दबाया जा सकता है जिनमें ऊष्मा प्रतिरोधी आवरण और नोजल होता है।<ref>{{Cite web|url=https://empi-inc.com/tec-torch/|title = TEC Torch - Energetic Materials & Products, Inc. - Central Texas}}</ref> | |||
तैयार | |||