Grundlagen/Explosivstoffe,
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Explosivstoffe

         
Explosivstoffe sind  chemische Verbindungen oder besondere Mischungen, deren Verbrennung oder Zersetzung mit starker Wärmeentwicklung und dem Freisetzen großer Gasmengen einhergeht. Weil dieser Vorgang äußerst schnell abläuft, kommt es im zeitlichen Verlauf einer Explosion zu einem extremen Druckanstieg, der letztendlich Ursache für die Explosionswirkung ist. Technisch fasst man unter dem Begriff Explosivstoff explosionsfähige Stoffe bzw. Gemische zusammen, die z. B. als Sprengstoffe, Schießpulver, Treibladung oder Zündmittel benutzt werden. Diese Stoffe werden für friedliche bzw. gewerbliche Zwecke u. a. beim Tunnelbau, in Steinbrüchen oder beim Abriss von Gebäuden genutzt. In pyrotechnischen Erzeugnissen wie beispielsweise im Feuerwerk sind Explosivstoffe ein wesentlicher Bestandteil. Als Treibmittel kommen sie in Form von Treibladungen für Geschosse (Projektile) oder Raketen zum Einsatz. Zu militärischen Zwecken dienen so genannte Sprengladungen beispielsweise in Granaten, Bomben und Minen.


 
 
Sprengstoffgesetz
In Deutschland wird der Umgang und die Herstellung von Sprengstoffen durch das Sprengstoffgesetz (SprengG) geregelt. Verschiedene Vorschriften und Verordnungen ergänzen dieses Regelwerk (zuletzt 1998). Hier § 1 der Fassung in der Bekanntmachung vom 17. April 1986.
 

Das erste Sprengmittel war das Schwarzpulver, einer Mischung aus Kohle, Schwefel und Kalisalpeter (Kaliumnitrat). Wer dieses Pulver zuerst entdeckte ist unklar, aber Überlieferungen zufolge stammt die Erfindung aus dem China des 12. Jahrhunderts. In Europa wird Schwarzpulver etwa seit dem 13. Jahrhundert verwendet, überwiegend zu rein militärischen Zwecken (Berthold der Schwarze). Die ersten modernen Sprengstoffe waren Cellulosenitrat (Nitrocellulose) und Nitroglycerin (Glycerintrinitrat). Beide hat man erstmals 1846 hergestellt. Heutzutage zählen Nitrate, Nitroverbindungen, Fulminate und Azide zu den wichtigsten Sprengchemikalien. Sie werden allein oder zusammen mit brennbaren Substanzen zur Explosion gebracht.

 
 
Spektrum der Wissenschaft: Sprengstoffe für zivile Anwendungen
Von Sprengmitteln für zivile Anwendungen handelt der Bericht von Nikolaus Fiederling und Axel Homburg, der 1996 in der Augustausgabe von Spektrum der Wissenschaft erschien.
 

 
 
 Mit Dynamit zum Frieden – Anmerkungen zum 100. Geburtstag der Nobelpreise
Im Jahr 2001 feierte der Nobelpreis sein 100-jähriges Jubiläum. Die wechselvolle Geschichte der weltweit renommiertesten Auszeichnung enthält Kuriositäten, Skandale und eine Vielzahl herausragender Preisträger. Ein Feature-Artikel von Fedor Bochow, erschienen im Juni 2001 bei Encarta Online unter dem Titel Mit Dynamit zum Frieden – Anmerkungen zum 100. Geburtstag der Nobelpreise.
 

  2. EIGENSCHAFTEN VON EXPLOSIVSTOFFEN
 

Die Explosivstoffe lassen sich nach ihrer Explosions- oder Detonationsgeschwindigkeit bestimmen. Bei schwach explosiven Stoffen liegen die Geschwindigkeiten bei mehreren Zentimetern pro Sekunde. Bei hochexplosiven Stoffen reichen sie von 900 bis zu 10 000 Metern pro Sekunde. Je nach ihren anderen wichtigen Eigenschaften werden diese Stoffe für die unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt. Entscheidend sind z. B. das Zündverhalten und die Stabilität gegenüber Wärme, Kälte oder Feuchtigkeit. Die Brisanz (auch Stoßdruck genannt) bzw. die zerstörende Wirkung eines Explosivstoffes hängt von seiner Detonationsgeschwindigkeit ab. Bei einigen moderneren Sprengstoffen liegt sie bei rund 1 000 Metern pro Sekunde. Diese Stoffe werden meist für militärische Zwecke eingesetzt. In Steinbrüchen und im Bergbau sind häufig größere Gesteinsbrocken abzusprengen. Dafür eignen sich Explosivstoffe mit geringerer Detonationsgeschwindigkeit. Die Treibladungen in Gewehren (Hand- und Faustfeuerwaffen) und Kanonen sollten noch langsamer abbrennen, weil ein stetig ansteigender Druck auf das Projektil im Lauf günstiger ist als ein plötzlicher Stoß. Ein solcher könnte im Extremfall den Lauf auseinandersprengen.

Manche speziellen Explosivstoffe sind gegen Wärme oder mechanische Stöße empfindlich (Temperatur- und Schlagempfindlichkeit). Sie dienen zum Zünden von weniger empfindlichen Sprengstoffen mit hoher Sprengkraft. Hochexplosive Sprengmittel werden oft mit inerten (nicht wirksamen) Materialien gemischt, um ihre Empfindlichkeit und Brisanz herabzusetzen. Ein wichtiges Beispiel hierfür ist Dynamit, bei dem Nitroglycerin (exakter Name: Glycerintrinitrat) mit Kieselgur vermischt ist (Alfred Nobel).

  3. SCHIESSSTOFFE UND TREIBLADUNGSPULVER

In Feuerwaffen verwendet man hauptsächlich zwei Arten von Explosivstoffen. Bei der einen Sorte handelt es sich um schwach explosives gelatiniertes Cellulosenitrat (Nitrocellulose). Die andere Sorte besteht aus zwei Komponenten, nämlich einer Mischung aus Nitrocellulose und einem hochexplosiven Sprengstoff wie z. B. Nitroglycerin.

Die Abbrand- oder Detonationsgeschwindigkeit hängt auch von der Korngröße und -form des Produkts ab. Weil die Körnchen von außen nach innen abbrennen, kann man sie bei der Herstellung so formen, dass sie mit abnehmender Geschwindigkeit abbrennen. So verkleinert sich die Oberfläche kugelförmiger Körner während des Abbrennens immer schneller, wodurch die Abbrenngeschwindigkeit letzten Endes abnimmt. Diese Eigenschaft ist für die Treibladungen kurzläufiger Schusswaffen (z. B. Pistolen oder Revolver) günstig. Auch eine gleichmäßige oder eine ansteigende Abbrandgeschwindigkeit kann realisiert werden. Dies gelingt durch eine entsprechende Form und Größe der Körnchen.

  4. HOCHBRISANTE SPRENGSTOFFE
     
     
     
   
   
 
   
   
 
Trinitrotoluene (TNT)
Ein Molekülmodell des Sprengstoffes TNT, einer organischen Verbindung aus Kohlenstoff (schwarz), Wasserstoff (weiß), Sauerstoff (rot) und Stickstoff (blau).
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Einige dieser Explosivstoffe, darunter TNT (Trinitrotoluol), sind gegen Stöße oder Reibung sehr unempfindlich und daher leicht und relativ sicher zu handhaben. Andere, wie das Nitroglycerin, sind so empfindlich, dass sie stets mit inerten (nicht wirksamen) Materialien gemischt werden müssen. Oft mischt man auch verschiedene Explosivstoffe, um ganz bestimmte Eigenschaften zu erzielen.

Während des 1. Weltkrieges war TNT der meistverwendete Sprengstoff. Vor dem und im 2. Weltkrieg wurden zahlreiche hochbrisante Sprengstoffe neu entwickelt, darunter Hexogen (Cyclonit) und Pentaerythrittetranitrat (Nitropenta).

Hexogen zählt neben TNT heute zu den wichtigsten Sprengstoffen und wird für Sprengzünder verwendet. Als Mischung mit TNT und Wachs wird es in Bomben eingesetzt (z. B. Trixogen). Eine ähnliche Mixtur, die auch Aluminium enthält (z. B. Torpex in konventionellen Torpedosprengköpfen), ist unter Wasser um rund 50 Prozent wirksamer als TNT. Zur Sprengung von Gebäuden dient oft eine Mischung aus Hexogen und einem explosiven Kunststoff als Weichmacher.

Pentaerythrittetranitrat, auch Nitropenta oder PETN genannt, ähnelt in seinen Eigenschaften dem Hexogen. PETN zählt zu den brisantesten Explosivstoffen und wird oft in Sprengkapseln oder Sprengschnüren eingesetzt.

Seit 1955 wurden zwei Arten hochbrisanter Sprengstoffe entwickelt, die das Dynamit inzwischen weitgehend verdrängt haben. Zu der einen Sorte zählt man die ANC-Sprengstoffe auf der Basis von Ammoniumnitrat. Sie enthalten u. a. Heizöl oder andere brennbare Stoffe. Die so genannten Gelsprengstoffe enthalten auch Wasser, so dass sie leicht formbar sind.

  5. ZÜNDER

Zum Zünden von hochbrisanten Sprengstoffen verwendet man Verbindungen, die schon bei einem mechanischen Stoß oder bei geringer Erwärmung so heftig detonieren, dass daraufhin die Hauptladung explodiert. Viele Jahre lang war das Quecksilberfulminat Hg(CNO)2 die wichtigste Zündsubstanz. Sie wurde entweder allein verwendet oder mit anderen Verbindungen gemischt, die die Verbrennung fördern, wie z. B. Kaliumchlorat KClO3. Die Herstellung von Quecksilberfulminat ist nicht ungefährlich. Diese Verbindung kann bei höheren Temperaturen nicht ohne Zersetzung aufbewahrt werden. Neuere Zündsubstanzen sind Bleiazid PbN6, Diazodinitrophenol und Mannitolhexanitrat. Diese Stoffe werden meist zusammen mit Sprengladungen aus Hexogen oder PETN verwendet. Sie haben das früher als Zündstoff benutzte Tetryl (Tetranitro-N-Methylanilin) inzwischen weitgehend ersetzt. Ein Zündhütchen enthält eine kleine Sprengstoffladung, die z. B. an Dynamit angebracht und entweder über eine Zündschnur oder durch einen Funken gezündet wird.

  6. SICHERHEITSSPRENGSTOFFE

Im Kohlenbergbau ist die Anwendung normaler Sprengstoffe zu gefährlich, weil unter Tage explosionsfähige Mischungen wie Kohlenstaub oder Grubengas vorhanden sein können. Hier muss man zum Sprengen spezielle Substanzen einsetzen, bei denen die Gefahr von Bränden oder Explosionen minimiert wird. Das bedeutet, die Flammen bei der Detonation dürfen nur kurzzeitig und bei relativ niedriger Temperatur brennen. Unter Tage verwendet man als Sprengmittel daher meist Mischungen auf der Basis von Ammoniumnitrat. Meist vermischt man das Ammoniumnitrat mit anderen Substanzen, wie beispielsweise Kaliumnitrat, Nitroglycerin, Nitrocellulose, Nitrostärke, kohlenstoffhaltigem Material (z. B. Holzmehl), Natriumchlorid oder Calciumnitrat. Schlagwettersichere Sprengstoffe sind in drei Klassen eingeteilt: Klasse I, weniger sichere Sprengstoffe; Klasse II, auch so genannte Mantel-Wettersprengstoffe; Klasse III, unter schärfsten Prüfbedingungen sichere Sprengstoffe. Inzwischen hat sich für den Bergbau eine andere Art von Sprengmitteln als vorteilhaft erwiesen, bei der überhaupt keine Flammen auftreten. Ihre Ladung besteht aus einem Zylinder mit flüssigem Kohlendioxid, das mit Hilfe einer im Inneren ablaufenden chemischen Reaktion augenblicklich verdampft werden kann. Eine Stirnfläche des Zylinders ist mit einer Berstscheibe verschlossen, die vom plötzlich expandierenden (ausdehnenden) Gas gesprengt wird. Das Kohlendioxid wirkt hier nicht wie ein normaler Sprengstoff, sondern absorbiert (infolge der Expansion) Wärme, anstatt sie abzugeben. Der weitere Vorteil liegt darin, dass die Sprengkraft auf den Grund des Bohrloches gerichtet werden kann, an dem die Ladung angebracht wird. Dadurch wird die Erschütterung des Flözes verringert


.Quellentext:
wicki

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Rechtschreibfehler
 
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Wer Welche findet kann sie Behalten
Einstein
 
Es gibt 2 sachen die unendlich sind die menschliche dummheit, und das Universum, aber bei den Universum
bin ich mir nicht sicher!!
Wenn jemand Hilfe braucht!
 
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