थर्मिट: Difference between revisions
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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। | 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 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: | [[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: | ||
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== इतिहास == | == इतिहास == | ||
दीमक (थर्मिट) प्रतिक्रिया 1893 में खोजी गई थी और 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 | दीमक (थर्मिट) प्रतिक्रिया 1893 में खोजी गई थी और 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 थी ।<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> | 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> | ||
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[[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> | [[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 === | === लोहे पर दीमक === | ||
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मूल मिश्रण जैसा आविष्कार किया गया था, [[मिल स्केल]] के रूप में आयरन ऑक्साइड का उपयोग किया गया था। रचना को प्रज्वलित करना बहुत कठिन था।<ref name="pyrochem">{{cite book |author1=K. Kosanke |author2=B. J. Kosanke |author3=I. von Maltitz |author4=B. Sturman |author5=T. Shimizu |author6=M. A. Wilson |author7=N. Kubota |author8=C. Jennings-White |author9=D. Chapman |title=आतिशबाज़ी रसायन विज्ञान|url=https://books.google.com/books?id=Q1yJNr92-YcC&pg=PA126 |access-date=9 January 2012 |date=December 2004 |publisher=Journal of Pyrotechnics |isbn=978-1-889526-15-7 |pages=126–}}</ref> | मूल मिश्रण जैसा आविष्कार किया गया था, [[मिल स्केल]] के रूप में आयरन ऑक्साइड का उपयोग किया गया था। रचना को प्रज्वलित करना बहुत कठिन था।<ref name="pyrochem">{{cite book |author1=K. Kosanke |author2=B. J. Kosanke |author3=I. von Maltitz |author4=B. Sturman |author5=T. Shimizu |author6=M. A. Wilson |author7=N. Kubota |author8=C. Jennings-White |author9=D. Chapman |title=आतिशबाज़ी रसायन विज्ञान|url=https://books.google.com/books?id=Q1yJNr92-YcC&pg=PA126 |access-date=9 January 2012 |date=December 2004 |publisher=Journal of Pyrotechnics |isbn=978-1-889526-15-7 |pages=126–}}</ref> | ||
=== कॉपर दीमक === | |||
=== कॉपर दीमक === | |||
कॉपर दीमक को या तो कॉपर (I) ऑक्साइड (Cu<sub>2</sub>O, लाल) या कॉपर (II) ऑक्साइड (CuO, काला)। जलने की दर बहुत तेज होती है और तांबे का गलनांक अपेक्षाकृत कम होता है, इसलिए प्रतिक्रिया बहुत कम समय में महत्वपूर्ण मात्रा में पिघला हुआ तांबा उत्पन्न करती है। कॉपर (II) दीमक प्रतिक्रियाएं इतनी तेज हो सकती हैं कि इसे एक प्रकार का [[फ्लैश पाउडर]] माना जा सकता है। एक विस्फोट हो सकता है जो तांबे की बूंदों का एक स्प्रे अधिक दूरी तक भेजता है।<ref name="pyroguide">{{cite web |url=http://www.pyroguide.com/index.php?title=दीमक|title=दीमक|publisher=PyroGuide |date=3 March 2011 |access-date=6 December 2011 |archive-date=6 April 2012 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120406224436/http://www.pyroguide.com/index.php?title=दीमक|url-status=dead }}</ref> | कॉपर दीमक को या तो कॉपर (I) ऑक्साइड (Cu<sub>2</sub>O, लाल) या कॉपर (II) ऑक्साइड (CuO, काला)। जलने की दर बहुत तेज होती है और तांबे का गलनांक अपेक्षाकृत कम होता है, इसलिए प्रतिक्रिया बहुत कम समय में महत्वपूर्ण मात्रा में पिघला हुआ तांबा उत्पन्न करती है। कॉपर (II) दीमक प्रतिक्रियाएं इतनी तेज हो सकती हैं कि इसे एक प्रकार का [[फ्लैश पाउडर]] माना जा सकता है। एक विस्फोट हो सकता है जो तांबे की बूंदों का एक स्प्रे अधिक दूरी तक भेजता है।<ref name="pyroguide">{{cite web |url=http://www.pyroguide.com/index.php?title=दीमक|title=दीमक|publisher=PyroGuide |date=3 March 2011 |access-date=6 December 2011 |archive-date=6 April 2012 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120406224436/http://www.pyroguide.com/index.php?title=दीमक|url-status=dead }}</ref> | ||
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कॉपर (I) दीमक का औद्योगिक उपयोग होता है, उदाहरण के लिए, मोटे कॉपर चालक (कैडवेल्डिंग) की वेल्डिंग उच्च-वर्तमान प्रणालियों में उपयोग के लिए अमेरिकी नौसेना के बेड़े पर केबल स्प्लिसिंग के लिए इस तरह की वेल्डिंग का भी मूल्यांकन किया जा रहा है, उदाहरण के लिए, विद्युत प्रणोदन<ref>{{cite web|url=http://hts.asminternational.org/portal/site/hts/NewsItem/?vgnextoid=a7879c63e1681310VgnVCM100000621e010aRCRD |title=HTS > News Item |publisher=Hts.asminternational.org |date=1 August 2011 |access-date=6 December 2011}}</ref> ऑक्सीजन संतुलित मिश्रण में सैद्धांतिक अधिकतम घनत्व 5.280 ग्राम/सेमी<sup>3</sup> है, स्थिरोष्म फ्लेम तापमान 2843 K (चरण संक्रमण सम्मिलित ) जिसमें एल्युमिनियम ऑक्साइड पिघला हुआ और तांबा दोनों तरल और गैसीय रूप में होता है; इस दीमक के प्रति किलो 77.6 ग्राम कॉपर वाष्प का उत्पादन होता है। ऊर्जा पदार्थ 575.5 कैलोरी/जी है।<ref name="osti.gov" /> | कॉपर (I) दीमक का औद्योगिक उपयोग होता है, उदाहरण के लिए, मोटे कॉपर चालक (कैडवेल्डिंग) की वेल्डिंग उच्च-वर्तमान प्रणालियों में उपयोग के लिए अमेरिकी नौसेना के बेड़े पर केबल स्प्लिसिंग के लिए इस तरह की वेल्डिंग का भी मूल्यांकन किया जा रहा है, उदाहरण के लिए, विद्युत प्रणोदन<ref>{{cite web|url=http://hts.asminternational.org/portal/site/hts/NewsItem/?vgnextoid=a7879c63e1681310VgnVCM100000621e010aRCRD |title=HTS > News Item |publisher=Hts.asminternational.org |date=1 August 2011 |access-date=6 December 2011}}</ref> ऑक्सीजन संतुलित मिश्रण में सैद्धांतिक अधिकतम घनत्व 5.280 ग्राम/सेमी<sup>3</sup> है, स्थिरोष्म फ्लेम तापमान 2843 K (चरण संक्रमण सम्मिलित ) जिसमें एल्युमिनियम ऑक्साइड पिघला हुआ और तांबा दोनों तरल और गैसीय रूप में होता है; इस दीमक के प्रति किलो 77.6 ग्राम कॉपर वाष्प का उत्पादन होता है। ऊर्जा पदार्थ 575.5 कैलोरी/जी है।<ref name="osti.gov" /> | ||
=== थर्मेट्स === | |||
=== थर्मेट्स === | |||
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थर्मेट रचना एक नमक-आधारित ऑक्सीडाइज़र (सामान्यतः नाइट्रेट्स, जैसे, [[बेरियम नाइट्रेट]], या पेरोक्साइड) से समृद्ध एक दीमक है। दीमक्स के विपरीत थर्मेट्स ज्वाला और गैसों के विकास के साथ जलते हैं। ऑक्सीडाइज़र की उपस्थिति मिश्रण को प्रज्वलित करना आसान बनाती है और जलती हुई रचना द्वारा लक्ष्य के प्रवेश में सुधार करती है क्योंकि विकसित गैस पिघले हुए धातुमल को प्रक्षेपित कर रही है और यांत्रिक आंदोलन प्रदान कर रही है।<ref name="pyrochem"/> यह तंत्र आग लगाने वाले उपकरण के लिए थर्मेट की तुलना में थर्मेट को अधिक उपयुक्त बनाता है और संवेदनशील उपकरण (जैसे, क्रिप्टोग्राफ़िक उपकरण ) के आपातकालीन विनाश के लिए, क्योंकि दीमक का प्रभाव अधिक स्थानीय होता है। | थर्मेट रचना एक नमक-आधारित ऑक्सीडाइज़र (सामान्यतः नाइट्रेट्स, जैसे, [[बेरियम नाइट्रेट]], या पेरोक्साइड) से समृद्ध एक दीमक है। दीमक्स के विपरीत थर्मेट्स ज्वाला और गैसों के विकास के साथ जलते हैं। ऑक्सीडाइज़र की उपस्थिति मिश्रण को प्रज्वलित करना आसान बनाती है और जलती हुई रचना द्वारा लक्ष्य के प्रवेश में सुधार करती है क्योंकि विकसित गैस पिघले हुए धातुमल को प्रक्षेपित कर रही है और यांत्रिक आंदोलन प्रदान कर रही है।<ref name="pyrochem"/> यह तंत्र आग लगाने वाले उपकरण के लिए थर्मेट की तुलना में थर्मेट को अधिक उपयुक्त बनाता है और संवेदनशील उपकरण (जैसे, क्रिप्टोग्राफ़िक उपकरण ) के आपातकालीन विनाश के लिए, क्योंकि दीमक का प्रभाव अधिक स्थानीय होता है। | ||
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इसी तरह, समीप +चूर्णित दीमक को [[ चकमक चिंगारी लाइटर |चकमक चिंगारी लाइटर]] से प्रज्वलित किया जा सकता है, क्योंकि चिंगारी धातु को जला रही है (इस स्थिति में अत्यधिक प्रतिक्रियाशील [[दुर्लभ-पृथ्वी धातु]]एं [[लेण्टेनियुम]] और [[मोम]])।<ref>{{cite web |url=http://www.shurlite.com/msds.pdf |title=मटीरियल सेफ्टी डेटा शीट लाइटर फ्लिंट फेरोसेरियम|publisher=shurlite.com |date=2010-09-21 |access-date=2012-01-22 |archive-date=2015-08-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150824054802/http://www.shurlite.com/msds.pdf |url-status=dead |author=Shurlite }}</ref> इसलिए दीमक के समीप लाइटर को मारना असुरक्षित है। | इसी तरह, समीप +चूर्णित दीमक को [[ चकमक चिंगारी लाइटर |चकमक चिंगारी लाइटर]] से प्रज्वलित किया जा सकता है, क्योंकि चिंगारी धातु को जला रही है (इस स्थिति में अत्यधिक प्रतिक्रियाशील [[दुर्लभ-पृथ्वी धातु]]एं [[लेण्टेनियुम]] और [[मोम]])।<ref>{{cite web |url=http://www.shurlite.com/msds.pdf |title=मटीरियल सेफ्टी डेटा शीट लाइटर फ्लिंट फेरोसेरियम|publisher=shurlite.com |date=2010-09-21 |access-date=2012-01-22 |archive-date=2015-08-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150824054802/http://www.shurlite.com/msds.pdf |url-status=dead |author=Shurlite }}</ref> इसलिए दीमक के समीप लाइटर को मारना असुरक्षित है। | ||
== नागरिक उपयोग == | == नागरिक उपयोग == | ||
[[Image:Velp-thermitewelding-1.jpg|thumb|रेलवे वेल्डिंग के लिए दीमक रिएक्शन: इसके कुछ ही समय बाद, लिक्विड आयरन रेल गैप के चारों ओर मोल्ड में प्रवाहित हो जाता है]] | [[Image:Velp-thermitewelding-1.jpg|thumb|रेलवे वेल्डिंग के लिए दीमक रिएक्शन: इसके कुछ ही समय बाद, लिक्विड आयरन रेल गैप के चारों ओर मोल्ड में प्रवाहित हो जाता है]] | ||
[[Image:Thermite residues (railway welding).JPG|thumb|स्टॉकहोम, स्वीडन में अर्स्टाफाल्टेट ट्रामवे स्टेशन के पास रेलवे कर्मचारियों द्वारा छोड़े गए इस तरह के दीमक वेल्डिंग के लिए सिरेमिक मोल्ड के अवशेष कभी-कभी पटरियों के साथ पाए जा सकते हैं।]]दीमक प्रतिक्रियाओं के कई उपयोग हैं। यह विस्फोटक नहीं है; इसके अतिरिक्त यह बहुत छोटे क्षेत्र को अत्यधिक उच्च तापमान में उजागर करके संचालित होता है। एक छोटे से स्थान पर केंद्रित तीव्र ऊष्मा का उपयोग धातु या वेल्ड धातु के घटकों को एक साथ काटने के लिए किया जा सकता है, घटकों से धातु को पिघलाकर और दीमक प्रतिक्रिया से ही पिघली हुई धातु को इंजेक्ट करते है । | [[Image:Thermite residues (railway welding).JPG|thumb|स्टॉकहोम, स्वीडन में अर्स्टाफाल्टेट ट्रामवे स्टेशन के पास रेलवे कर्मचारियों द्वारा छोड़े गए इस तरह के दीमक वेल्डिंग के लिए सिरेमिक मोल्ड के अवशेष कभी-कभी पटरियों के साथ पाए जा सकते हैं।]]दीमक प्रतिक्रियाओं के कई उपयोग हैं। यह विस्फोटक नहीं है; इसके अतिरिक्त यह बहुत छोटे क्षेत्र को अत्यधिक उच्च तापमान में उजागर करके संचालित होता है। एक छोटे से स्थान पर केंद्रित तीव्र ऊष्मा का उपयोग धातु या वेल्ड धातु के घटकों को एक साथ काटने के लिए किया जा सकता है, घटकों से धातु को पिघलाकर और दीमक प्रतिक्रिया से ही पिघली हुई धातु को इंजेक्ट करते है । | ||
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तांबे के दीमक का उपयोग विद्युत के कनेक्शन के उद्देश्य से तांबे के मोटे तारों को जोड़ने के लिए किया जाता है। यह विद्युत उपयोगिताओं और दूरसंचार उद्योगों ([[ एक्ज़ोथिर्मिक वेल्डेड कनेक्शन | एक्ज़ोथिर्मिक वेल्डेड कनेक्शन]] ) द्वारा बड़े मापदंड पर उपयोग किया जाता है। | तांबे के दीमक का उपयोग विद्युत के कनेक्शन के उद्देश्य से तांबे के मोटे तारों को जोड़ने के लिए किया जाता है। यह विद्युत उपयोगिताओं और दूरसंचार उद्योगों ([[ एक्ज़ोथिर्मिक वेल्डेड कनेक्शन | एक्ज़ोथिर्मिक वेल्डेड कनेक्शन]] ) द्वारा बड़े मापदंड पर उपयोग किया जाता है। | ||
== सैन्य उपयोग == | == सैन्य उपयोग == | ||
दीमक हथगोले और आवेश सामान्यतः सशस्त्र बलों द्वारा सामग्री-विरोधी भूमिका और उपकरणों के आंशिक विनाश दोनों में उपयोग किए जाते हैं, बाद वाला सामान्य होता है जब सुरक्षित या अधिक गहन विधियों के लिए समय उपलब्ध नहीं होता है।<ref>{{cite web|url=http://www.kmike.com/Grenades/fm-23-30.pdf |title=Grenades and Pyrotechnics Signals. Field Manual No 23-30 |date=27 December 1988 |publisher=Department of the Army |url-status=unfit |archive-url=https://web.archive.org/web/20120119103936/http://www.kmike.com/Grenades/fm-23-30.pdf |archive-date=19 January 2012 }}</ref><ref>{{cite web|author=Pike, John |url=http://www.globalsecurity.org/military/systems/munitions/m14-th3.htm |title=AN-M14 TH3 incendiary hand grenade |publisher=Globalsecurity.org |date=27 December 1988 |access-date=12 October 2011}}</ref> उदाहरण के लिए, दीमक का उपयोग [[क्रिप्टोग्राफिक]] उपकरणों के आपातकालीन विनाश के लिए किया जा सकता है जब कोई खतरा होता है कि इसे दुश्मन सैनिकों द्वारा अवरोध कर लिया जा सकता है। क्योंकि मानक आयरन-दीमक को प्रज्वलित करना कठिनाई होता है, व्यावहारिक रूप से कोई लौ नहीं जलती है और क्रिया का एक छोटा सीमा होता है, मानक दीमक का उपयोग संभवतः ही कभी आग लगाने वाली रचना के रूप में किया जाता है। सामान्यतः, दीमक मिश्रण की गैसीय रासायनिक प्रतिक्रिया की मात्रा में वृद्धि से उस विशेष दीमक मिश्रण की ऊष्मा हस्तांतरण दर (और इसलिए क्षति) बढ़ जाती है।<ref>{{cite journal|last1=Collins|first1=Eric S.|last2=Pantoya|first2=Michelle L.|last3=Daniels|first3=Michael A.|last4=Prentice|first4=Daniel J.|last5=Steffler|first5=Eric D.|last6=D’Arche|first6=Steven P.|title=एक सब्सट्रेट पर एक रिएक्टिंग थर्माइट स्प्रे इंपिंगेंट का हीट फ्लक्स विश्लेषण|journal=Energy & Fuels|date=15 March 2012|volume=26|issue=3|pages=1621–1628|doi=10.1021/ef201954d}}</ref> यह सामान्यतः अन्य अवयवों के साथ प्रयोग किया जाता है जो इसके आग लगाने वाले प्रभाव को बढ़ाते हैं। [[थर्मेट]] थर्मेट-टीएच3 दीमक और पायरोटेक्निक एडिटिव्स का मिश्रण है जो आग लगाने वाले उद्देश्यों के लिए मानक दीमक से उत्तम पाया गया है।<ref name="EugeneSong">{{cite patent | country = US | number = 5698812 | status = patent | title = थर्माइट विनाशकारी उपकरण| gdate = 1997 | fdate = 1996 | invent1 = Song, Eugene| assign1 = [[United States Secretary of the Army]]}}</ref> वजन के गणना से इसकी संरचना सामान्यतः लगभग 68.7% दीमक, 29.0% बेरियम नाइट्रेट, 2.0% [[ गंधक |गंधक]] और 0.3% [[बाइंडर (सामग्री)]] (जैसे [[पॉलीब्यूटाडाइन एक्रिलोनिट्राइल]]) होती है।<ref name="EugeneSong"/> दीमक में बेरियम नाइट्रेट मिलाने से उसका तापीय प्रभाव बढ़ जाता है, बड़ी ज्वाला उत्पन्न होती है और प्रज्वलन तापमान अधिक कम हो जाता है।<ref name="EugeneSong"/> यद्यपि सशस्त्र बलों द्वारा थर्मेट-टीएच3 का प्राथमिक उद्देश्य आग लगाने वाला विरोधी पदार्थ हथियार के रूप में है यह धातु के घटकों को एक साथ वेल्डिंग करने में भी उपयोग करता है। | दीमक हथगोले और आवेश सामान्यतः सशस्त्र बलों द्वारा सामग्री-विरोधी भूमिका और उपकरणों के आंशिक विनाश दोनों में उपयोग किए जाते हैं, बाद वाला सामान्य होता है जब सुरक्षित या अधिक गहन विधियों के लिए समय उपलब्ध नहीं होता है।<ref>{{cite web|url=http://www.kmike.com/Grenades/fm-23-30.pdf |title=Grenades and Pyrotechnics Signals. Field Manual No 23-30 |date=27 December 1988 |publisher=Department of the Army |url-status=unfit |archive-url=https://web.archive.org/web/20120119103936/http://www.kmike.com/Grenades/fm-23-30.pdf |archive-date=19 January 2012 }}</ref><ref>{{cite web|author=Pike, John |url=http://www.globalsecurity.org/military/systems/munitions/m14-th3.htm |title=AN-M14 TH3 incendiary hand grenade |publisher=Globalsecurity.org |date=27 December 1988 |access-date=12 October 2011}}</ref> उदाहरण के लिए, दीमक का उपयोग [[क्रिप्टोग्राफिक]] उपकरणों के आपातकालीन विनाश के लिए किया जा सकता है जब कोई खतरा होता है कि इसे दुश्मन सैनिकों द्वारा अवरोध कर लिया जा सकता है। क्योंकि मानक आयरन-दीमक को प्रज्वलित करना कठिनाई होता है, व्यावहारिक रूप से कोई लौ नहीं जलती है और क्रिया का एक छोटा सीमा होता है, मानक दीमक का उपयोग संभवतः ही कभी आग लगाने वाली रचना के रूप में किया जाता है। सामान्यतः, दीमक मिश्रण की गैसीय रासायनिक प्रतिक्रिया की मात्रा में वृद्धि से उस विशेष दीमक मिश्रण की ऊष्मा हस्तांतरण दर (और इसलिए क्षति) बढ़ जाती है।<ref>{{cite journal|last1=Collins|first1=Eric S.|last2=Pantoya|first2=Michelle L.|last3=Daniels|first3=Michael A.|last4=Prentice|first4=Daniel J.|last5=Steffler|first5=Eric D.|last6=D’Arche|first6=Steven P.|title=एक सब्सट्रेट पर एक रिएक्टिंग थर्माइट स्प्रे इंपिंगेंट का हीट फ्लक्स विश्लेषण|journal=Energy & Fuels|date=15 March 2012|volume=26|issue=3|pages=1621–1628|doi=10.1021/ef201954d}}</ref> यह सामान्यतः अन्य अवयवों के साथ प्रयोग किया जाता है जो इसके आग लगाने वाले प्रभाव को बढ़ाते हैं। [[थर्मेट]] थर्मेट-टीएच3 दीमक और पायरोटेक्निक एडिटिव्स का मिश्रण है जो आग लगाने वाले उद्देश्यों के लिए मानक दीमक से उत्तम पाया गया है।<ref name="EugeneSong">{{cite patent | country = US | number = 5698812 | status = patent | title = थर्माइट विनाशकारी उपकरण| gdate = 1997 | fdate = 1996 | invent1 = Song, Eugene| assign1 = [[United States Secretary of the Army]]}}</ref> वजन के गणना से इसकी संरचना सामान्यतः लगभग 68.7% दीमक, 29.0% बेरियम नाइट्रेट, 2.0% [[ गंधक |गंधक]] और 0.3% [[बाइंडर (सामग्री)]] (जैसे [[पॉलीब्यूटाडाइन एक्रिलोनिट्राइल]]) होती है।<ref name="EugeneSong"/> दीमक में बेरियम नाइट्रेट मिलाने से उसका तापीय प्रभाव बढ़ जाता है, बड़ी ज्वाला उत्पन्न होती है और प्रज्वलन तापमान अधिक कम हो जाता है।<ref name="EugeneSong"/> यद्यपि सशस्त्र बलों द्वारा थर्मेट-टीएच3 का प्राथमिक उद्देश्य आग लगाने वाला विरोधी पदार्थ हथियार के रूप में है यह धातु के घटकों को एक साथ वेल्डिंग करने में भी उपयोग करता है। | ||
दीमक के लिए एक | दीमक के लिए एक उत्कृष्ट सैन्य उपयोग तोपखाने के टुकड़ों को अक्षम कर रहा है और इसका उपयोग द्वितीय विश्व युद्ध के बाद से इस उद्देश्य के लिए किया गया है, जैसे [[पोइंटे डु होक]], [[नॉरमैंडी]] में।<ref>{{cite news |url=https://pqasb.pqarchiver.com/newsday/access/101869797.html?dids=101869797:101869797&FMT=ABS |title=THE INVASION, CHAPTER 9 THE GUNS OF POINTE-DU-HOC |publisher=Pqasb.pqarchiver.com |access-date=12 October 2011 |date=29 May 1994 |archive-date=24 July 2012 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120724224948/http://pqasb.pqarchiver.com/newsday/access/101869797.html?dids=101869797:101869797&FMT=ABS |url-status=dead }}</ref> दीमक विस्फोटक आवेशों के उपयोग के बिना तोपखाने के टुकड़ों को स्थायी रूप से निष्क्रिय कर सकता है, इसलिए ऑपरेशन के लिए मौन आवश्यक होने पर दीमक का उपयोग किया जा सकता है। यह [[ब्रीचलोडर]] में एक या एक से अधिक सशस्त्र दीमक ग्रेनेड डालकर और फिर इसे जल्दी से बंद करके किया जा सकता है; यह ब्रीच को बंद कर देता है और हथियार को लोड करना असंभव बना देता है।<ref>{{cite news|url=https://news.google.com/newspapers?id=JmkKAAAAIBAJ&pg=6924,4473828 |title=कॉर्पोरल ने यैंक कैदियों की गनिंग के बारे में बताया|newspaper=Ellensburg Daily Record |first=Hal |last=Boyle |date=26 July 1950 |access-date=28 July 2021}}</ref> | ||
द्वितीय विश्व युद्ध के समय जर्मन और सहयोगी आग लगाने वाले दोनों बमों ने दीमक मिश्रण का उपयोग किया।<ref>{{cite news |url=https://pqasb.pqarchiver.com/chicagotribune/access/466735872.html?dids=466735872:466735872&FMT=ABS&FMTS=ABS:AI |title=Archives: Chicago Tribune |publisher=Pqasb.pqarchiver.com |date=30 August 1940 |access-date=12 October 2011 |first=E R |last=Noderer |archive-date=24 July 2012 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120724225011/http://pqasb.pqarchiver.com/chicagotribune/access/466735872.html?dids=466735872:466735872&FMT=ABS&FMTS=ABS:AI |url-status=dead }}</ref><ref>{{cite news|url=https://news.google.com/newspapers?id=AdA-AAAAIBAJ&pg=2697,5764756 |title=लीबिया में भीषण संघर्ष|newspaper=The Indian Express |date=25 November 1941 |access-date=12 October 2011}}</ref> आग लगाने वाले बमों में सामान्यतः मैग्नीशियम फ्यूज द्वारा प्रज्वलित दर्जनों पतले, दीमक से भरे कनस्तर ([[ बमबलेट | बमबलेट]] ) होते हैं। दीमक द्वारा प्रारंभ की गई आग के कारण आग लगाने वाले बमों ने कई शहरों में बड़े मापदंड पर हानि पहुंचाया। मुख्य रूप से लकड़ी की इमारतों वाले शहर विशेष रूप से अतिसंवेदनशील थे। इन आग लगाने वाले बमों का उपयोग मुख्य रूप से टोक्यो में बमबारी #B-29 छापे के समय किया गया था। रात में बॉम्बसाइट्स का उपयोग नहीं किया जा सकता था, जिससे ऐसे युद्ध पदार्थ का उपयोग करने की आवश्यकता उत्पन्न हुई जो स्पष्ट नियुक्ति की आवश्यकता के बिना लक्ष्यों को नष्ट कर सकता है । | द्वितीय विश्व युद्ध के समय जर्मन और सहयोगी आग लगाने वाले दोनों बमों ने दीमक मिश्रण का उपयोग किया।<ref>{{cite news |url=https://pqasb.pqarchiver.com/chicagotribune/access/466735872.html?dids=466735872:466735872&FMT=ABS&FMTS=ABS:AI |title=Archives: Chicago Tribune |publisher=Pqasb.pqarchiver.com |date=30 August 1940 |access-date=12 October 2011 |first=E R |last=Noderer |archive-date=24 July 2012 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120724225011/http://pqasb.pqarchiver.com/chicagotribune/access/466735872.html?dids=466735872:466735872&FMT=ABS&FMTS=ABS:AI |url-status=dead }}</ref><ref>{{cite news|url=https://news.google.com/newspapers?id=AdA-AAAAIBAJ&pg=2697,5764756 |title=लीबिया में भीषण संघर्ष|newspaper=The Indian Express |date=25 November 1941 |access-date=12 October 2011}}</ref> आग लगाने वाले बमों में सामान्यतः मैग्नीशियम फ्यूज द्वारा प्रज्वलित दर्जनों पतले, दीमक से भरे कनस्तर ([[ बमबलेट | बमबलेट]] ) होते हैं। दीमक द्वारा प्रारंभ की गई आग के कारण आग लगाने वाले बमों ने कई शहरों में बड़े मापदंड पर हानि पहुंचाया। मुख्य रूप से लकड़ी की इमारतों वाले शहर विशेष रूप से अतिसंवेदनशील थे। इन आग लगाने वाले बमों का उपयोग मुख्य रूप से टोक्यो में बमबारी #B-29 छापे के समय किया गया था। रात में बॉम्बसाइट्स का उपयोग नहीं किया जा सकता था, जिससे ऐसे युद्ध पदार्थ का उपयोग करने की आवश्यकता उत्पन्न हुई जो स्पष्ट नियुक्ति की आवश्यकता के बिना लक्ष्यों को नष्ट कर सकता है । | ||
== खतरे == | == खतरे == | ||
[[Image:Utah-thermite.jpg|thumb|दीमक के हिंसक प्रभाव]]अत्यंत उच्च तापमान के उत्पादन के कारण दीमक का उपयोग भयप्रद है और एक बार प्रारंभ होने वाली प्रतिक्रिया को दबाने में अत्यधिक कठिनाई होती है। प्रतिक्रिया में छोड़े गए पिघले हुए लोहे की छोटी धाराएँ अधिक दूरी तय कर सकती हैं और धातु के कंटेनरों के माध्यम से पिघल सकती हैं, जिससे उनकी पदार्थ प्रज्वलित हो सकती है। इसके अतिरिक्त, अपेक्षाकृत कम क्वथनांक वाली ज्वलनशील धातुएं जैसे जस्ता (907 °C के क्वथनांक के साथ, जो उस तापमान से लगभग 1,370 °C नीचे है जिस पर दीमक जलता है) संभावित रूप से सुपरहिट उबलते धातु को हवा यदि दीमक के पास प्रतिक्रिया में हिंसक रूप से स्प्रे कर सकता है | [[Image:Utah-thermite.jpg|thumb|दीमक के हिंसक प्रभाव]]अत्यंत उच्च तापमान के उत्पादन के कारण दीमक का उपयोग भयप्रद है और एक बार प्रारंभ होने वाली प्रतिक्रिया को दबाने में अत्यधिक कठिनाई होती है। प्रतिक्रिया में छोड़े गए पिघले हुए लोहे की छोटी धाराएँ अधिक दूरी तय कर सकती हैं और धातु के कंटेनरों के माध्यम से पिघल सकती हैं, जिससे उनकी पदार्थ प्रज्वलित हो सकती है। इसके अतिरिक्त, अपेक्षाकृत कम क्वथनांक वाली ज्वलनशील धातुएं जैसे जस्ता (907 °C के क्वथनांक के साथ, जो उस तापमान से लगभग 1,370 °C नीचे है जिस पर दीमक जलता है) संभावित रूप से सुपरहिट उबलते धातु को हवा यदि दीमक के पास प्रतिक्रिया में हिंसक रूप से स्प्रे कर सकता है | ||
Revision as of 23:50, 8 June 2023
File:Thermite mix.jpg
आयरन (III) ऑक्साइड का उपयोग कर एक दीमक मिश्रण
दीमक (/ˈθɜːrmaɪt/)[1] पाउडर धातु विज्ञान और धातु ऑक्साइड की एक 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 (IIIकॉपर (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।[2]
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। पाइरोतकनीक में कुछ दीमक-जैसे मिश्रणों को पाइरोतकनीक बनाने वाले आरंभकर्ता के रूप में उपयोग किया जाता है।
रासायनिक प्रतिक्रियाएँ
File:ThermiteReaction.jpg
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:
- Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3
उत्पादों में एल्यूमीनियम ऑक्साइड , मौलिक लोहा,[3] 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 ऑक्साइड और एलीमेंटल एल्युमीनियम का उपयोग करके कॉपर दीमक प्रतिक्रिया का उपयोग 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 + Al2O3
नैनोसाइज्ड कणों वाले दीमक्स को विभिन्न प्रकार के शब्दों द्वारा वर्णित किया जाता है, जैसे मेटास्टेबल इंटरमॉलिक्युलर कंपोजिट, सुपर-दीमक,[4] नैनो-दीमक,[5] और नैनोकम्पोजिट ऊर्जावान पदार्थ है ।[6][7][8]
इतिहास
दीमक (थर्मिट) प्रतिक्रिया 1893 में खोजी गई थी और 1895 में जर्मन रसायनज्ञ हंस गोल्डश्मिड्ट द्वारा पेटेंट कराया गया था।[9][10] 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 थी ।[11]
दीमक का पहला व्यावसायिक अनुप्रयोग 1899 में एसेन में ट्राम पटरियों की वेल्डिंग था।[12]
प्रकार
File:Thermite skillet.jpg
कास्ट आयरन स्किलेट पर एक दीमक प्रतिक्रिया हो रही है
रेड आयरन (III) ऑक्साइड (Fe2O3, सामान्यतः जंग के रूप में जाना जाता है) दीमक में उपयोग होने वाला सबसे समान आयरन ऑक्साइड है।[13][14][15] ब्लैक आयरन (II, III) ऑक्साइड (Fe3O4, मैग्नेटाइट) भी काम करता है।[16] अन्य ऑक्साइड कभी-कभी उपयोग किए जाते हैं, जैसे मैंगनीज (चतुर्थ) ऑक्साइड MnO2 मैंगनीज दीमक में, क्रोमियम (III) ऑक्साइड Cr2O3 क्रोमियम दीमक में SiO2 (क्वार्ट्ज) सिलिकॉन दीमक में या कॉपर (II) ऑक्साइड कॉपर दीमक में किंतु केवल विशेष उद्देश्यों के लिए[16] ये सभी उदाहरण एल्यूमीनियम को प्रतिक्रियाशील धातु के रूप में उपयोग करते हैं। फ्लोरोपॉलीमर 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।[17]
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।[18] 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।[19]
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:
- यह एक