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Sprengstoffe und Feuerwerkskörper

Als Explosivstoffe bezeichnet man Chemikalien, die in einer schnell ablaufenden chemischen Reaktion große Gasmengen freisetzen. Da das Gas im Augenblick seines Entstehens nur dasselbe Volumen wie der Sprengstoff einnehmen kann, entsteht sehr hoher Druck, der durch die freiwerdende Reaktionswärme noch zunimmt. Das Gas wirkt deshalb zerstörend auf seine Umgebung – es ereignet sich eine Explosion. Man unterscheidet zwei Sprengstoffarten: Relativ langsam abbrennende Treibmittel und äußerst rasch reagierende Sprengstoffe, die im militärischen und zivilen Bereich große Bedeutung haben. Bei der Gewinnung von Steinblöcken für Bildhauerarbeiten verwendet man Treibmittel, die ohne große Zerstörungen wirken, in Erzbergwerken dagegen hochexplosive Sprengstoffe, die das Gestein in kleine Trümmer zerlegen. Sprengbomben und Minen sollen eine möglichst große Zerstörungskraft haben. Bei Splitterbomben und einigen Handgranatentypen zersplittert auch die Hülle in viele kleine Stücke, um eine möglichst große Trefferwirkung zu erzielen. Einige Geschosshüllen enthalten selbst noch Sprengstoff, der nach dem Abschuss gezündet wird und die Geschosswirkung durch Splitterbildung erhöht. In der Metallverarbeitung werden Sprengstoffe auch zum Explosionsschweißen, -plattieren und -formen eingesetzt. Die Sprengstoffherstellung steht unter strenger behördlicher Kontrolle. Vor der Anfertigung eigener Sprengstoffe kann wegen deren Gefährlichkeit nicht genug gewarnt werden! Die Geschichte des Schießpulvers
Der erste und jahrhundertelang auch einzige Sprengstoff war das Schießpulver. Seit Langem bereits in China bekannt, gelangte es über die Araber nach Europa und wurde im 13. Jahrhundert erstmals als Schießpulver für Gewehre verwendet. Aussehen und Entwicklung der Gewehre waren von da an eng mit der Qualität des sogenannten Schwarzpulvers verbunden. Schwarzpulver entsteht durch Vermischen von Kaliumnitrat, Kohlenstoff und Schwefel. Die Mischung wird, um plötzliche Detonationen zu vermeiden, angefeuchtet und, zur Verkleinerung der Partikelgröße, gemahlen. Der nach dem Trocknen entstandene »Kuchen« wird in verschieden große Körnchen zerbrochen. Die großen Körnchen brennen relativ langsam, sie erzeugen eine länger wirkende, gleichmäßige Antriebskraft auf Geschosse und eignen sich daher gut für lange Geschützrohre. Zum Abschuss von Gewehrkugeln sind dagegen die kleineren, rasch verpuffenden Körnchen besser geeignet, da sie wegen des relativ kurzen Gewehrlaufs schnell große Antriebskräfte aufbringen müssen. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts wurde das Schwarzpulver schließlich durch das rauchlos verbrennende Cordit ersetzt. Es besteht aus Nitroglyzerin, Nitrocellulose sowie etwas Gallerte und wird mit Aceton als Lösungsmittel zu einer Paste gemischt, ausgewalzt und zu Stangen oder dünnen Schnüren passender Länge zugeschnitten. Das Aceton verdunstet wieder. Hochbrisante Sprengstoffe bestehen heute vorwiegend aus organischen Nitroverbindungen, sie werden meist durch eine Schockwelle zur Detonation gebracht, die entweder von einer kleinen Sprengkapsel als Initialzünder ausgelöst wird oder ihren Ursprung in einer mechanischen Erschütterung hat, etwa der Druckwelle eines Gewehrschusses. Die Zersetzungsprodukte von Sprengstoffen sind meist Stickstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf. Die Geschichte des Dynamits
Beim Nitroglyzerin, einer öligen, erstmals 1846 gewonnenen Flüssigkeit, genügt zum Auslösen der Detonation schon ein leichter Stoß – seine Verwendung ist daher äußerst gefährlich. Der schwedische Chemiker und Industrielle Alfred Nobel (1833-96) bannte aber diese Gefahren 1866, als er entdeckte, dass Kieselgur, ein Diatomeensand, bis zum Dreifachen seines Gewichts an Nitroglyzerin aufnehmen kann und dabei trotzdem trocken bleibt. Das entstandene Produkt, Dynamit, hat zwar noch dieselbe Sprengkraft wie reines Nitroglyzerin, ist aber wesentlich unempfindlicher gegen Stoß. Später entwickelte Nobel auch die Sprenggelatine aus einer Mischung von Nitrocellulose und Nitroglyzerin. Die meisten militärischen Sprengstoffe basieren auf organischen Verbindungen wie Trinitrotoluol (TNT), Ammoniumpikrat, Cyclotrimethylentrinitramin (Cyclonit) und Pentaerythritoltetranitrat. Bomben und Explosivgeschosse enthalten meist TNT oder Amatol (eine TNT-Ammoniumnitrat-Mischung), die unempfindlich sind gegenüber den Schockwellen des Abschusses. Panzerbrechende Waffen enthalten Ammoniumpikrat, das auch noch der Schockwelle des Aufschlages widersteht und erst danach gezündet wird. Die vielfach eingesetzten Plastiksprengstoffe bestehen aus Cyclonit und Wachsen. Zündschnüre, Sprengkapseln, Feuerwerkskörper
Zündschnüre dienen zum Auslösen einer Explosion aus sicherer Entfernung. Sicherheitszündschnüre enthalten schießpulverähnliche Substanzen und werden meist über Sprengkapseln entzündet, die eine kleine Menge empfindlichen Sprengstoffs besitzen – letzterer wird mittels eines Funkens zur Explosion gebracht. Die Pyrotechnik befasst sich mit der Verwendung von Sprengstoffen zu Signal- und Feuerwerkszwecken. Durch Zusatz verschiedener Metalle, meist in Sulfidform, lassen sich die verschiedenstens Farben erzielen. Antimon erzeugt weiße, Strontium rote, Barium grüne, Natrium gelbe und eine Mischung aus Kupfer und Quecksilber blaue Farbtöne.

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