コンテンツ
銅は化学的に活性で、酸素や他の元素と容易に結合しますが、ほとんどの場合、これらの反応は比較的ゆっくりと起こり、爆発性ではありません。これは、水と激しく反応するセシウムやナトリウムなどのアルカリ金属とは対照的です。金属銅は、ほとんどの状況下で安全に保管、取り扱い、使用できますが、一部の化合物は爆発性があります。
爆発反応
爆発的な化学反応は、化合物が急速に激しくエネルギーを放出すると発生します。爆発性化合物は名目上は安定している場合がありますが、機械的または電気的な衝撃などのトリガーイベントにより、物質の化学結合が破壊されます。これが起こると、一部の分子がエネルギーを放出し、隣接する分子の連鎖反応を引き起こします。これは高速で発生し、数千分の1秒で爆発性物質を消費し、衝撃波としてエネルギーを放出します。
銅化合物と過酸化水素
銅アセチリドなどの化合物は、金属銅にはないものの爆発性があります。銅原子は、溶接で使用される非常に可燃性のガスであるアセチレンと結合して、銅アセチリドを形成します。化合物は水と反応してガスを放出し、爆発の危険をもたらします。銅テトラミンは、爆発の可能性がある別の化合物です。さらに、溶液の濃度が30%以上の場合、金属銅は過酸化水素の爆発的分解を引き起こします。
銅テルミット
「テルマイト」と呼ばれる一連の物質は、爆発性ではありませんが、摂氏約3,700度(華氏6,700度)の熱を大量に発生します。テルミットは、地雷を安全に破壊し、鉄道のレールを溶接するために使用されます。この物質は、混合金属微粉末で構成されています。着火すると、金属の1つが酸素を放出し、アルミニウム粉末がそれを吸収して熱を放出します。テルミットの1つのタイプは、粉末鉄に代わる入手しやすい粉末銅を採用しています。
強磁場
強力な実験用電磁石内部の力は、磁石を機能させる銅巻線を爆発させるのに十分な大きさです。電気がワイヤを流れると、ワイヤの周囲に磁場が発生します。ただし、大きな電磁石の隣接する巻線間の力が互いに押し合い、ワイヤに応力が発生します。ほとんどの電磁石では、力は巻線を損傷するほど強くはありませんが、電流が増加すると力は大きくなります。実験的な電磁石の磁場は100テスラに近く、磁気共鳴画像(MRI)マシンで使用される強力な磁石の約30倍です。科学者は、銅の巻き線が爆発するのを防ぐために、わずか100分の2秒間だけ磁石を動かします。