Räjähtääkö kupari?

Vaikka kupari on kemiallisesti aktiivista ja helposti yhdistettävissä hapen ja muiden alkuaineiden kanssa, nämä reaktiot tapahtuvat useimmissa olosuhteissa suhteellisen hitaasti eivätkä ole räjähtäviä. Tämä on ristiriidassa alkalimetallien kuten cesiumin ja natriumin kanssa, jotka reagoivat kiivaasti veden kanssa. Vaikka metallikuparia on turvallinen varastoida, käsitellä ja käyttää useimmissa olosuhteissa, jotkut sen yhdisteet ovat räjähtäviä.

Räjähtäviä kemiallisia reaktioita tapahtuu, kun yhdisteet vapautuvat nopeasti, väkivaltaisesti. Räjähtävä yhdiste voi olla nimellisesti stabiili, mutta laukaiseva tapahtuma, kuten mekaaninen tai sähköisku, rikkoo kemialliset sidokset aineessa. Kun näin tapahtuu, osa molekyyleistä vapauttaa energiaa, joka käynnistää ketjureaktion naapurimolekyyleissä. Tämä tapahtuu suurella nopeudella, kuluttamalla räjähtävää ainetta muutamassa tuhannesosassa sekunnissa ja vapauttamalla energiaa aaltona.

Yhdisteillä, kuten kupariasetylidillä, on räjähdysominaisuudet, vaikka metallikuparilla ei ole. Kupariatomit yhdistyvät asetyleeniin, joka on palava kaasu, jota käytetään hitsauksessa, muodostaen kupariasetylidin. Yhdiste reagoi veden kanssa vapauttaen kaasua ja aiheuttaen räjähdysvaaran. Kuparitetramiini on toinen räjähdysvaarallinen yhdiste. Lisäksi metallinen kupari aiheuttaa vetyperoksidin räjähtävän hajoamisen, kun liuoksen pitoisuus on 30 prosenttia tai enemmän.

Aineiden perhe, jota kutsutaan termiitiksi, ei ole räjähtävä, mutta tuottaa valtavia määriä lämpöä noin 3700 celsiusasteen (6700 astetta Fahrenheit) lämpötilassa. Termiittiä käytetään maamiinojen turvalliseen tuhoamiseen ja rautatiekiskojen hitsaamiseen. Aine koostuu sekoitetuista hienometallijauheista; syttyessään yksi metalleista vapauttaa happea, ja alumiinijauhe absorboi sitä ja antaa lämpöä. Yhdessä tyyppisessä termiitissä käytetään jauhettua kuparia, helposti saatavaa vaihtoehtoa jauhetulle raudalle.

Suuritehoisten kokeellisten sähkömagneettien sisällä olevat voimat ovat riittävän suuria räjähtämään magneettien toimivan kuparikäämityksen. Kun sähkö virtaa langan läpi, se tuottaa magneettikentän langan ympärille. Suuren sähkömagneetin vierekkäisten käämien väliset voimat kuitenkin painavat toisiaan vasten ja aiheuttavat jännitystä langassa. Useimmissa sähkömagneeteissa voimat eivät ole tarpeeksi vahvoja vahingoittamaan käämeitä, mutta voimat kasvavat suuremmiksi sähkövirtojen kasvaessa. Kokeellisten sähkömagneettien kentät lähestyvät 100 teslaa - noin 30 kertaa vahvemmat kuin magneettikuvauskoneissa käytettävät voimakkaat magneetit. Tutkijat käyttävät magneetteja vain kahden sadasekunnin ajan estääkseen kuparikäämit räjähtämästä.