هل ينفجر النحاس؟

على الرغم من أن النحاس نشط كيميائيًا ، فإنه يتحد بسهولة مع الأكسجين والعناصر الأخرى ، إلا أن هذه التفاعلات تحدث في معظم الحالات ببطء نسبيًا وليست متفجرة. هذا على عكس المعادن القلوية مثل السيزيوم والصوديوم ، والتي تتفاعل بعنف مع الماء. على الرغم من أن النحاس المعدني آمن للتخزين والتعامل والاستخدام في معظم الظروف ، إلا أن بعض مركباته قابلة للانفجار.

تحدث التفاعلات الكيميائية المتفجرة عندما تخضع المركبات لإطلاق سريع وعنيف للطاقة. قد يكون المركب المتفجر مستقرًا اسميًا ، لكن حدثًا مثيرًا ، مثل صدمة ميكانيكية أو كهربائية ، يكسر الروابط الكيميائية في المادة. عندما يحدث هذا ، تطلق بعض الجزيئات طاقة ، مما يؤدي إلى حدوث تفاعل متسلسل في الجزيئات المجاورة. يحدث هذا بسرعة عالية ، حيث تستهلك المادة المتفجرة في بضعة أجزاء من الألف من الثانية وتطلق الطاقة كموجة صدمة.

المركبات مثل أسيتيل النحاس لها خصائص انفجارية ، على الرغم من أن النحاس المعدني ليس كذلك. تتحد ذرات النحاس مع الأسيتيلين ، وهو غاز شديد الاحتراق يستخدم في اللحام ، لتكوين أسيتيل النحاس. يتفاعل المركب مع الماء ، ويطلق الغاز ويخلق خطر الانفجار. رباعي النحاس مركب آخر يحتمل أن ينفجر. بالإضافة إلى ذلك ، يتسبب النحاس المعدني في التحلل المتفجر لبيروكسيد الهيدروجين عندما يكون تركيز المحلول 30 بالمائة أو أكثر.

عائلة من المواد تسمى "الثرمايت" تنتج كميات هائلة من الحرارة مع درجات حرارة تقارب 3700 درجة مئوية (6700 درجة فهرنهايت) ، بالرغم من أنها ليست متفجرة. يستخدم Thermite لتدمير الألغام الأرضية بأمان ولحام قضبان السكك الحديدية. تتكون المادة من مساحيق معدنية دقيقة مختلطة ؛ عند الاشتعال ، يطلق أحد المعادن الأكسجين ، ويمتصه مسحوق الألمنيوم ويطلق الحرارة. يستخدم أحد أنواع الثرمايت مسحوق النحاس ، وهو بديل يسهل الحصول عليه من مسحوق الحديد.

القوى داخل المغناطيسات الكهربائية التجريبية عالية الطاقة عالية بما يكفي لتفجير اللفات النحاسية التي تجعل المغناطيس يعمل. عندما تتدفق الكهرباء عبر سلك ، فإنها تنتج مجالًا مغناطيسيًا حول السلك. ومع ذلك ، فإن القوى بين اللفات المجاورة في مغناطيس كهربائي كبير تدفع ضد بعضها البعض ، مما ينتج عنه إجهاد في السلك. في معظم المغناطيسات الكهربائية ، لا تكون القوى قوية بما يكفي لإتلاف اللفات ، لكن القوى تصبح أكبر مع زيادة التيارات الكهربائية. تحتوي المغناطيسات الكهربائية التجريبية على مجالات تقترب من 100 تسلا - أقوى بنحو 30 مرة من المغناطيسات القوية المستخدمة في آلات التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). يقوم العلماء بتشغيل المغناطيس لمدة مائتي جزء من الثانية فقط لمنع اللفات النحاسية من الانفجار.