Περιεχόμενο
Αν και ο χαλκός είναι χημικώς ενεργός, συνδυάζοντας εύκολα με το οξυγόνο και άλλα στοιχεία, στις περισσότερες περιπτώσεις οι αντιδράσεις αυτές εμφανίζονται σχετικά αργά και δεν είναι εκρηκτικές. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τα αλκαλικά μέταλλα όπως το καίσιο και το νάτριο, τα οποία αντιδρούν βίαια με το νερό. Αν και ο μεταλλικός χαλκός είναι ασφαλής για την αποθήκευση, το χειρισμό και τη χρήση υπό τις περισσότερες περιστάσεις, μερικές από τις ενώσεις του είναι εκρηκτικές.
Εκρηκτικές αντιδράσεις
Εκρηκτικές χημικές αντιδράσεις συμβαίνουν όταν οι ενώσεις υφίστανται ταχεία, βίαιη απελευθέρωση ενέργειας. Μια εκρηκτική ένωση μπορεί να είναι ονομαστικά σταθερή, αλλά ένα γεγονός που πυροδοτεί, όπως ένα μηχανικό ή ηλεκτρικό σοκ, θραύει τους χημικούς δεσμούς στην ουσία. Όταν συμβεί αυτό, ορισμένα από τα μόρια απελευθερώνουν ενέργεια, η οποία προκαλεί μια αλυσιδωτή αντίδραση στα γειτονικά μόρια. Αυτό συμβαίνει με μεγάλη ταχύτητα, καταναλώνοντας την εκρηκτική ύλη σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου και απελευθερώνοντας ενέργεια ως κύμα κλονισμού.
Ενώσεις χαλκού και υπεροξείδιο υδρογόνου
Ενώσεις όπως το ακετυλίδιο του χαλκού έχουν εκρηκτικές ιδιότητες, παρόλο που ο μεταλλικός χαλκός δεν το κάνει. Τα άτομα του χαλκού συνδυάζονται με ακετυλένιο, ένα πολύ εύφλεκτο αέριο που χρησιμοποιείται στη συγκόλληση, για να σχηματίσει ακετυλιδο χαλκού. Η ένωση αντιδρά με νερό, απελευθερώνοντας το αέριο και δημιουργώντας κίνδυνο έκρηξης. Το χαλκό τετραμίνη είναι μια άλλη ένωση με δυνατότητα έκρηξης. Επιπλέον, ο μεταλλικός χαλκός προκαλεί την εκρηκτική αποσύνθεση του υπεροξειδίου του υδρογόνου όταν το διάλυμα έχει συγκέντρωση 30% ή μεγαλύτερη.
Χαλκός Thermite
Μια οικογένεια ουσιών που ονομάζεται "thermite", ενώ δεν είναι εκρηκτική, παράγει τεράστιες ποσότητες θερμότητας με θερμοκρασίες περίπου 3700 βαθμούς Κελσίου (6.700 βαθμούς Φαρενάιτ). Το Thermite χρησιμοποιείται για την ασφαλή καταστροφή των ορυχείων ξηράς και για τη συγκόλληση των σιδηροτροχιών. Η ουσία αποτελείται από μικτές λεπτές μεταλλικές σκόνες. όταν ανάψει, ένα από τα μέταλλα απελευθερώνει οξυγόνο και μια σκόνη αλουμινίου το απορροφά, αποδίδοντας θερμότητα. Ένας τύπος θερμίτη χρησιμοποιεί κονιοποιημένο χαλκό, μια εύκολα ληφθείσα εναλλακτική λύση από τον κονιοποιημένο σίδηρο.
Υψηλά μαγνητικά πεδία
Οι δυνάμεις μέσα σε πειραματικούς ηλεκτρομαγνήτες υψηλής ισχύος είναι αρκετά υψηλές ώστε να εκραγούν οι χάλκινες περιελίξεις που κάνουν τους μαγνήτες να λειτουργούν. Όταν ρεύμα ρεύμα μέσω ενός καλωδίου, παράγει ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από το καλώδιο. Ωστόσο, οι δυνάμεις μεταξύ παρακείμενων περιελίξεων σε ένα μεγάλο ηλεκτρομαγνήτη ωθούν το ένα το άλλο, προκαλώντας τάση στο σύρμα. Στους περισσότερους ηλεκτρομαγνήτες, οι δυνάμεις δεν είναι αρκετά ισχυρές για να βλάψουν τις περιελίξεις, αλλά οι δυνάμεις γίνονται μεγαλύτερες καθώς αυξάνονται τα ηλεκτρικά ρεύματα. Οι πειραματικοί ηλεκτρομαγνήτες έχουν πεδία που προσεγγίζουν 100 tesla - περίπου 30 φορές ισχυρότεροι από τους ισχυρούς μαγνήτες που χρησιμοποιούνται στις μηχανές απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (MRI). Οι επιστήμονες τρέχουν τους μαγνήτες μόνο για μόνο δύο εκατοστά του δευτερολέπτου για να αποτρέψουν την έκρηξη των χαλκοσωλήνων.