science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Explodeert koper

Hoewel koper chemisch actief is, gemakkelijk te combineren met zuurstof en andere elementen, treden deze reacties onder de meeste omstandigheden relatief langzaam op en zijn ze niet explosief. Dit staat in contrast met alkalimetalen zoals cesium en natrium, die heftig reageren met water. Hoewel metaalhoudend koper veilig is op te slaan, te hanteren en te gebruiken onder de meeste omstandigheden, zijn sommige van zijn verbindingen explosief.

Explosieve reacties van

Explosieve chemische reacties treden op wanneer verbindingen een snelle, gewelddadige afgifte van energie ondergaan . Een explosief mengsel kan nominaal stabiel zijn, maar een activerende gebeurtenis, zoals een mechanische of elektrische schok, breekt chemische bindingen in de stof. Wanneer dit gebeurt, geven sommige moleculen energie af, wat een kettingreactie veroorzaakt in naburige moleculen. Dit gebeurt met hoge snelheid, verbruikt de explosieve stof in een paar duizendsten van een seconde en geeft energie vrij als een schokgolf.

Koperverbindingen en waterstofperoxide

Verbindingen zoals koperacetylide hebben explosieve eigenschappen , ook al doet metaalkoper dit niet. Koperatomen combineren met acetyleen, een zeer brandbaar gas dat wordt gebruikt bij het lassen, om koperacetylide te vormen. De verbinding reageert met water, waardoor het gas vrijkomt en een explosiegevaar ontstaat. Koper-tetramine is een andere verbinding met het potentieel voor explosie. Bovendien veroorzaakt metallisch koper de ontplofbare ontleding van waterstofperoxide wanneer de oplossing een concentratie van 30 procent of meer heeft.

Koperthermiet

Een familie van stoffen die "thermiet" wordt genoemd, hoewel niet explosief , produceer enorme hoeveelheden hitte met temperaturen van ongeveer 3.700 graden Celsius (6.700 graden Fahrenheit). Thermiet wordt gebruikt om landmijnen veilig te vernietigen en spoorrails te lassen. De stof bestaat uit gemengde fijne metaalpoeders; bij ontsteking geeft een van de metalen zuurstof af, en een aluminiumpoeder absorbeert het en geeft warmte af. Eén type thermiet gebruikt poedervormig koper, een gemakkelijk te verkrijgen alternatief voor poedervormig ijzer.

Hoge magnetische velden

De krachten binnen krachtige experimentele elektromagneten zijn hoog genoeg om de koperen wikkelingen die de magneten werken. Wanneer elektriciteit door een draad stroomt, produceert deze een magnetisch veld rond de draad. De krachten tussen aangrenzende windingen in een grote elektromagneet drukken echter tegen elkaar en veroorzaken spanning in de draad. In de meeste elektromagneten zijn de krachten niet sterk genoeg om de windingen te beschadigen, maar de krachten worden groter naarmate elektrische stromen toenemen. Experimentele elektromagneten hebben velden die 100 tesla benaderen - ongeveer 30 keer zo sterk als de krachtige magneten die worden gebruikt in MRI-machines (Magnetic Resonance Imaging). Wetenschappers voeren de magneten slechts voor slechts tweehonderdsten van een seconde uit om te voorkomen dat de koperen wikkelingen exploderen.