静かなレールを造る・・・テルミット反応

静かなレールを造るために
　電車に乗ると聞こえてくるガタンゴトンと
いう特有の音は、一本２５ｍのレールのつな
ぎ目を鉄製の車輪が通過するときのものです。
その音が好きという人もいるでしょうが、社
会全体のニーズはより静かに、よりスムーズ
にというものです。そのためにはレールを溶
接しなければいけません。
　レール溶接の方法は色々ありますが、一般
的なものはテルミット反応を応用したもので
す。テルミット反応は、アルミニウムで他の
金属の酸化物を還元させる方法です。
　段階を追って見ていきましょう。酸化とい
う反応は、物質が酸素と結びつき、酸化物が
できることです。その逆で、酸化物から酸素
を奪いとり、もとの物質に戻すことを還元と
いいます。
　レールの溶接に使われるテルミット反応で
はアルミニウムと酸化鉄（III）を混合させて
加熱します。すると、激しい光や熱を出して
反応し、鉄についていた酸素がアルミニウム
側に移動し、純粋な鉄と白い粉の酸化アルミ
ニウムができるのです。
　この時の反応熱は２８００度にもおよび、
溶けでた鉄はレールの隙間を埋めるわけです。
この作業を繰り返していくことで、ガタンゴ
トンと音がでないロングレールができあがる
のです。
　この実験の規模を小さくしたテルミット反
応でも、純粋な鉄の塊を取り出すことができ
ます。

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