Contenu
- Réactions explosives
- Composés de cuivre et peroxyde d'hydrogène
- Cuivre Thermite
- Champs magnétiques élevés
Bien que le cuivre soit chimiquement actif et se combine facilement avec l'oxygène et d'autres éléments, dans la plupart des cas, ces réactions se produisent relativement lentement et ne sont pas explosives. Cela contraste avec les métaux alcalins tels que le césium et le sodium, qui réagissent violemment avec l'eau. Bien que le cuivre métallique puisse être stocké, manipulé et utilisé en toute sécurité dans la plupart des circonstances, certains de ses composés sont explosifs.
Réactions explosives
Des réactions chimiques explosives se produisent lorsque les composés subissent une libération d'énergie rapide et violente. Un composé explosif peut être nominalement stable, mais un événement déclencheur, tel qu'un choc mécanique ou électrique, rompt les liaisons chimiques de la substance. Lorsque cela se produit, certaines molécules libèrent de l'énergie, ce qui déclenche une réaction en chaîne dans les molécules voisines. Cela se produit à grande vitesse, en consommant la substance explosive en quelques millièmes de seconde et en libérant de l’énergie sous forme d’onde de choc.
Composés de cuivre et peroxyde d'hydrogène
Des composés tels que l'acétylure de cuivre ont des propriétés explosives, même si le cuivre métallique n'en possède pas. Les atomes de cuivre se combinent à l’acétylène, un gaz hautement combustible utilisé dans le soudage, pour former de l’acétylure de cuivre. Le composé réagit avec l'eau, libérant le gaz et créant un risque d'explosion. La tétrammine de cuivre est un autre composé potentiellement explosif. De plus, le cuivre métallique provoque la décomposition explosive de peroxyde d'hydrogène lorsque la solution a une concentration de 30% ou plus.
Cuivre Thermite
Une famille de substances appelée «thermite», bien qu’elle ne soit pas explosive, produit d’énormes quantités de chaleur à une température d’environ 3 700 degrés Celsius (6 700 degrés Fahrenheit). Thermite est utilisé pour détruire en toute sécurité les mines et pour souder les rails. La substance est composée de poudres de métaux fins mélangées; lorsqu’il est allumé, l’un des métaux libère de l’oxygène et une poudre d’aluminium l’absorbe en dégageant de la chaleur. Un type de thermite utilise du cuivre en poudre, une alternative facilement obtenue au fer en poudre.
Champs magnétiques élevés
Les forces exercées sur les électroaimants expérimentaux à haute puissance sont suffisamment élevées pour faire exploser les enroulements de cuivre qui font fonctionner les aimants. Lorsque l'électricité traverse un fil, elle crée un champ magnétique autour du fil. Cependant, les forces entre les enroulements adjacents dans un grand électroaimant se poussent les unes contre les autres, ce qui produit des contraintes dans le fil. Dans la plupart des électroaimants, les forces ne sont pas assez puissantes pour endommager les enroulements, mais elles deviennent plus importantes à mesure que les courants électriques augmentent. Les champs électromagnétiques expérimentaux ont des champs approchant les 100 teslas, soit environ 30 fois la puissance des puissants aimants utilisés dans les machines d'imagerie par résonance magnétique (IRM). Les scientifiques n’utilisent les aimants que pendant deux centièmes de seconde pour empêcher l’explosion des bobines de cuivre.