der explosionen und sprengstoffe. und sprengstoffe.pdf · 2020. 6. 7. · sieden gerät, also neue...

Einiges

aus der Chemie und Technikder

Explosionen und Sprengstoffe.

Von

Dr. techn. Friedrich Bock.

Vortrag, gehalten den 26. November 1902.

(Mit Experimenten.)

Mit 1 Tafel.

©Ver. zur Verbr.naturwiss. Kenntnisse, download unter www.biologiezentrum.at

Es vergeht selten eine Woche, ohne daß die Be-wohner der Großstädte nicht Gelegenheit hätten, in ihrenTagesblättern von den mannigfaltigsten Explosionen zulesen, wie sie nicht nur in industriellen Betrieben, inFabriken und Werkstätten, sondern auch in Wohnräumenvorzukommen pflegen. Bald handelt es sich um eineLeuchtgasexplosion, bald um die einer Spiritusflascheoder einer Petroleumlampe, meist durch Unverstand undsorglose Handhabung hervorgerufen, und leider nur zuoft erhalten wir die Kunde von der Zerstörung ganzerFabriksgebäude infolge Explosion eines Dampfkesselsoder größerer Mengen von Sprengstoffen, oder von jenenfurchtbaren Unglücksfällen in den Bergwerken, wobeidurch die Entzündung der angesammelten, mit Luft ge-mischten Grubengase oft Hunderte fleißiger Arbeiter tiefim Inneren der Erde einem grausamen Geschicke zumOpfer fallen.

Auf diese Weise, man könnte fast sagen durch An-schauungsunterricht wird uns das Wort „Explosion" zueinem ganz geläufigen und wir verbinden mit ihm unwill-kürlich eine Reihe physikalischer Erscheinungen, wie

Der Vortrag wurde der Experimente wegen ausnahms-weise im großen Hörsaale für Chemie an der k. k. techni-schen Hochschnle abgehalten.

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z. B. starken Knall, große Flammen, Zertrümmerung vonGefäßen oder naheliegender Gegenstände etc. Dennoch,gibt uns diese Begriffsverschmelzung noch nicht dieeigentliche Definition einer Explosion; wir müssen einesolche vielmehr im Prinzipe als eine momentan ein-tretende, sehr bedeutende Volumvergrößerung der Materieansprechen.

Im allgemeinen kann man sagen, daß bei einer Ex-plosion Gase in stark komprimiertem Zustande, also mitstarkem Bestreben, ihr Volum zu vergrößern, sich aus-zudehnen, im Spiele sind, welche sich entweder bereitsvor der Explosion in diesem Zustande befunden haben,oder sich erst im Momente derselben durch irgend einenZersetzungs- oder Verbrennungsprozeß bilden.

Der erste Fall liegt vor bei der Explosion vonDampfkesseln sowie sonstiger Gefäße, welche Dämpfeoder Gase unter hohem Drucke enthalten, wenn die ein-schließende Gefäßwand demselben nicht mehr Widerstandzu leisten vermag und durch Bersten dem hochgespanntenInhalte plötzlich den Weg zur Außenwelt freigibt.

Der zweite Fall tritt ein bei momentaner Zersetzungvon Substanzen, welche entweder aus Komponenten gas-förmiger Natur bestehen oder durch irgendwelche che-mische Prozesse solche plötzlich entstehen lassen.

Zur näheren Erklärung dieser Sätze will ich zujeder der genannten Gruppen experimentelle Beispielegeben.

Vorerst also eines für die Explosion des Dampf-kessels. Eine solche praktisch in nicht gar zu kleinem


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Maßstabe vorzuführen, bereitet, wie leicht einzusehen,immerhin einige Schwierigkeiten; allein es läßt sich dasPrinzip derselben leicht mit Hilfe einer gewöhnlichenWindbüchse, dem bekannten Kinderspielzeug, zeigen.Drücke ich den Kolben in die mit Luft erfüllte, einseitigdurch den Pfropfen verschlossene Röhre hinein, so wirddie Luft komprimiert und erlangt eine gewisse Spann-kraft; sie erlangt die Fähigkeit, Arbeit zu leisten, undleistet dieselbe, wenn ich den Kolben loslasse, dadurch,daß sie ihn wieder in seine ursprüngliche Lage zurück-treibt. Steigere ich nun die Kompression so weit, daß dieFestigkeit des Materiales, aus welchem das Gefäß be-steht, dem Druck der eingeschlossenen Luft nicht mehrstandzuhalten vermag, so tritt ein Zerreißen der Ge-fäßwand ein und wir haben es mit einer Explosion zutun. Bei meiner Windbüchse wird natürlich längst, bevorein Zerspringen der Glaswände eintritt, der Zusammenhangzwischen Pfropfen und Rohr gelockert und ersterer mitgroßer Gewalt herausgeschleudert, wieder ein sichtbaresZeichen geleisteter Arbeit. Gleichzeitig hört man einenschwachen Knall, hervorgerufen durch den Stoß, welchendie eingeschlossene komprimierte Luft im Momente ihrerExpansion auf die äußeren Luftschichten ausübt. BeimDampfkessel ist die Sache insofern noch etwas kompli-zierter, als derselbe neben dem gespannten Dampfe auchnoch Wasser enthält, welches je nach dem herrschendenDruck mehr oder weniger hoch über seinen normalenSiedepunkt erhitzt ist und infolge dessen im Augenblickeder Explosion der Kesselwände in überaus stürmisches

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Sieden gerät, also neue Mengen von Dampf erzeugt, bishierzu so viel Wärme verbraucht wurde, daß das über-hitzte Wasser sich bis auf 100° abgekühlt hat.

Diese wenigen Worte mögen genügen, um dasWesen der ersten Art von Explosionen zu kennzeich-nen, wie sie also vorkommen bei Dampfkesseln und beiGefäßen, welche komprimierte oder verflüssigte Gaseenthalten, wie z. B. Kohlensäure, die ja heute in vielenGewerbszweigen Verwendung findet, wie sie sogar auchim gewöhnlichen Haushalte vorkommen, wo gar nichtselten Wein-, Bier- oder.Champagnerflaschen durch denDruck der in ihnen befindlichen, meist durch eine über-mäßige Nachgährung entstandenen Kohlensäure zer-trümmert werden.

Eine zweite Gruppe von Explosionen wird hervor-gerufen durch die plötzliche Zersetzung von Substanzen,welche eine oder mehrere Komponenten enthalten, diegasförmige Grundstoffe sind. Es gibt eine Reihe solcherVerbindungen, welche sich stets in einem Zustandeinnerer Spannung befinden, und durch einen oft gering-fügigen Anlaß unter Explosionserscheinungen zerfallen.Ich wähle als Beispiel dieser Reihe den Jodstickstoff,eine Verbindung, wie schon der Name sagt, der beidenGrundstoffe Jod und Stickstoff, von denen der erstere einfester, letzterer ein gasförmiger Körper ist. Man erhältdie Substanz leicht durch Übergießen von fein gepul-vertem Jod mit starker wässeriger Ammoniaklösung.Nach einiger Zeit wäscht man aus und läßt freiwilligtrocknen. Sie stellt ein schwarzes Pulver dar von der


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Zusammensetzung NJ3, welches bei der geringsten Be-rührung auf das heftigste explodiert und hierbei in diebeiden Komponenten zerfällt. Der Stickstoff, der nunmehrseinen gewöhnlichen Aggregatzustand, die Gasform, auf-nimmt, besitzt in dieser natürlich ein weit größeres Volumals'jene Menge Jodstickstoff, durch deren Zersetzung erentstanden ist, und übt daher während seiner Expansioneinen gewaltigen Stoß auf die umgebende Luft aus, denwir in unserem Ohre als Knall wahrnehmen. Experi-ment: Einige Zentigramme trockener Jodstickstoff werdendurch leise Berührung mit einem dünnen Stäbchen odereiner Feder zur Explosion gebracht. Es' erfolgt '"einscharfer Knall und das freigewordene Jod wird deutlichinForm einer violetten Rauchwolke (als Joddampf) sichtbar;

•'. Noch heftiger als dieses Präparat explodiert derChlorstickstöff N Cl3, da beide Komponenten desselbenChlor und Stickstoff, gasförmige Grundstoffe sind, und beidem Zerfall auch als Gase in Freiheit gesetzt werden. .

Auch das bekannte Acetylen (C2H2) wäre in dieseGruppe explosiver Substanzen einzureihen, da nachge-wiesen wurde, daß dasselbe in komprimiertem oder ver-flüssigtem Zustande leicht durch einen elektrischen Funkenoder durch detonierendes Knallquecksilber, ja selbst durchheftigen Stoß und rasche Temperaturänderungen zu einemunter heftiger Explosion stattfindenden Zerfall in seineKomponenten — Wasserstoffgas und fein verteiltenKohlenstoff—veranlaßt wird, eine Erscheinung, welchenamentlich in den Anfangszeiten der Acetylenindustrieeine Reihe schwerer Unglücksfälle zur Folge hatte. Die


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Verbindungen des Acetylens mit Schwermetallen, wiez. B. Acetylensilber, Acetylenkupfer u. dgl.; sind introckenem Zustande durch Schlag oder Erhitzen aufhöhere Temperaturen ebenfalls sehr leicht zur heftigstenExplosion zu bringen.

Schließlich wären in dieser Gruppe noch die Salzeder sogenannten Knallsäure zu nennen, von welchen besonders das Knallquecksilber und das Knallsilber großepraktische technische Bedeutung haben, da sie, wie wirspäter hören werden, dazu dienen, die Explosion vonSchießbaumwolle, Dynamit und sonstigen Pulversortensicher einzuleiten. Das Knallquecksilber hat die FormelHgC^NsOs und zerfällt im trockenen Zustande durcheinen elektrischen Funken, durch Stoß, Schlag oderReiben, oder endlich beim Erhitzen auf 152° mit außer-ordentlicher Gewalt in Stickstoff, Kohlenoxyd und Queck-silberdampf. Auch sind schon Explosionen des feuchtenPräparates, ja selbst unter Wasser vorgekommen.1): Ich komme nunmehr zur dritten Klasse meiner an-fangs gegebenen Einteilung, wohin ich jene Explosionenund Sprengstoffe einreihte, welche die zu ihrer Wirk-samkeit notwendigen Gasmengen auf dem Wege derVerbrennung zustande kommen lassen. Hierher gehörendie Staubexplosionen, die Knallgas- und Leuchtgas-

*) Das Präparat wird dargestellt durch Zusammen-gießen einer frisch bereiteten Lösung von Quecksilber inSalpetersäure und Alkohol. Es tritt bald eine stürmischeReaktion ein und das Knallquecksilber kristallisiert ingrauen Kristallenen aus. = -. : :


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explosionen und endlich die wichtigsten Sprengstoffe fürindustrielle und militärische Zwecke. Alle organischenSubstanzen lassen sich durch Verbrennung, also durchdie Vereinigung mit Sauerstoff in gasförmige Endpro-dukte auflösen, deren wichtigste Kohlensäure, Wasser-dampf und Stickstoff sind. Dabei tritt natürlich Wärmeauf, welche den Druck der entstandenen Gase, wie schonfrüher bemerkt, erhöht.

Wenn wir beispielsweise ein Stück Holz oder Leucht-gas entzünden, so erfolgt allerdings die Verbrennung ganzlangsam und von einer Explosion ist keine Rede. Der G-rundliegt darin, daß eben nicht überall die Bedingungen für dieVereinigung der Elemente des Brennstoffes, also Kohlen-stoff und Wasserstoff, mit dem Sauerstoff der Luft gegebensind. Der Sauerstoff kann gewissermaßen nur schichten-weise, nach und nach zur Einwirkung gelangen undebenso wird der Brennstoff erst schichtenweise auf dieEntzündungstemperatur gebracht. Diese Vereinigungkönnen wir wie jede chemische Reaktion aber bedeutendbeschleunigen, wenn wir für eine innigere Mischung derKomponenten Sauerstoff und Brennmaterial sorgen, undwir erreichen eine solche durch Auflockerung, durchZerkleinerung des letzteren. Ein großer solider Balkenbrennt vielleicht mehrere Tage lang. Zerkleinern wirihn zu leichten Scheitern, so ist der Abbrand wohl schonin wenigen Stunden beendet. In Form von Hobelspänen ver-brennt dieselbe Gewichtsmenge Holz in wenigen Minuten,in Staubform in einem Bruchteile einer Sekunde, wenn wirnur für reichliche Sauerstoff- oder Luftzufuhr sorgen. Be-


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dingung für diese letztere bereits explosionsartig erfol-gende Verbrennung ist, daß eben jedes Staubteilchen voneiner zu seiner Verbrennung genügenden Menge Sauerstoffumgeben ist, ohne daß dabei die Entfernung zwischen deneinzelnen aufgewirbelten Teilchen zu sehr vergrößertwird, damit die Flamme von einem zum anderen reichenund so die Entzündung durch die ganze Staubmenge fort-pflanzen kann. Experiment: Ich blase durch eine Flammeeine geringe Menge Holzmehl. Sie sehen, wie die Ver-brennung reißend schnell vor sich geht, allein die Er-scheinung macht noch nicht den Eindruck einer Explo-sion. Wiederhole ich aber 'den Versuch in einem mehroder weniger geschlossenen Räume, etwa in einem engenund hohen Glascylinder, auf dessen Boden das feinstgepulverte Brennmaterial liegt und durch einen lebhaftenLuft- oder Sauerstoffstrom aufgewirbelt wird, so bewirkteine kleine an die Mündung des Cylinders gehalteneZündflamme tatsächlich die explosionsartige Verbrennungder ganzen Staubwolke.

Wir können ganz allgemein sagen, daß alle brenn-baren Substanzen in Form einer Staubwolke mit Luftoder Sauerstoff gemischt zu den Explosivstoffen zu rech-nen sind, mögen sie sonst auch noch so unschuldigerNatur sein, wie Holz-, Kohlen-, Zuckerpulver, Mehl u. dgl.Ja selbst fein verteiltes Eisen, Kupfer etc., die sich beimGlühen an der Luft auch oxydieren, zeigen die gleicheErscheinung. Die Erkenntnis dieser Staubexplosionengab endlich die Handhabe zur Erklärung der auffallen-den Tatsache, daß Brände in Mühlen, Sägewerken und


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vielen anderen Fabriken, wo Staub brennbarer Ma-terialien entsteht, zu den verheerendsten werden1 undmeistens in kürzester Zeit das ganze Gebäude rettungs-los einäschern. Durch die ersten Flammen entsteht ebenein Luftzug, der den Staub von seinen Ablagerungsortenaufwirbelt, und die eintretende Staubexplosion trägt dasFeuer blitzartig nach allen Ecken und Enden des Ge-bäudes.

Seither verhindert man in solchen Fabriken durchAnbringung, von Exhaustoren, welche den Staub sofortvon der Erzeugungsstätte absaugen und einer Feue-rung zuführen, die Ansammlung dieses gefährlichenKörpers.

Bei Anwendung gasförmiger Brennstoffe wie Leucht-gas, Wasserstoff, Acetylen, Grubengas können wir natür-lich die Mischung mit Sauerstoff noch inniger gestalten,denn sie ist ja bereits eine molekulare, es entsteht einhomogenes Gemenge. Jedem kleinsten Teilchen (Molekül)des verbrennbaren Gases steht die zu seiner Verbren-nung notwendige Sauerstoffmenge in allernächster Nähezur Verfügung — richtige Mischungsverhältnisse natürlichvorausgesetzt — und die Vereinigung beider Kompo-nenten ist daher eine äußerst rasche. Man hat durchVersuche ermittelt, daß eine kleine Menge Knallgas inV12000 Sekunde explodiert. Derartig raschen Verbren-rnungsprozessen entspricht immer ein sehr scharfer Knall,den Sie sogleich hören werden, wenn ich eine Seifen-blase mit Knallgas entzünde. Weniger heftig explodierenLeuchtgasluftmischungen, vermögen aber immerhin bei


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größeren Mengen, etwa einer Zimmerfüllung, beträcht-liche Verheerungen anzurichten.

Die Leuchtgasexplosion hat auch große praktischeBedeutung, indem ja in den Gasmotoren der Kolbendurch den bei der Entzündung entstehenden großen Gas-druck in Bewegung erhalten wird. Es wird Ihnen wohlohneweiters klar sein, daß wir in diesen Gasmotoren eineweitaus bessere und vollständigere Umsetzung der imLeuchtgas schlummernden Wärmeenergie in jene derBewegung erzielen, als wenn wir etwa dieselbe MengeGas zur Heizung eines Dampfkessels und den so er-zeugten Dampf zum Betriebe der. Maschine verwendenwürden... ' Welche schwere Unglücksfälle in Kohlenbergwerken

durch die Explosion von Grubengas veranlaßt werden,brauche ich wohl nicht hervorzuheben. In solchen mitexplosiven Gasgemengen gefüllten Räumen ist natürlichjede offene Flamme zu vermeiden und wir verwendendaher zur Beleuchtung derselben entweder elektrischesLicht oder die Davysche Sicherheitslampe, deren Flämm-chen in einem von der Außenwelt durch Drahtnetzeabgeschlossenen Räume brennt. Infolge Wärmeab-leitung vermag die Flamme nicht durch das Netz durch-zuschlagen; wenn wir z. B. brennenden Ätlier durchsolch ein Netz gießen, beobachten wir, daß er durchdasselbe durchlauft, ohne auf der anderen Seite zubrennen.

Es ist durchaus nicht notwendig, den zur Verbren-nung notwendigen Sauerstoff in freier Form als Gas


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dem Material zuzuführen, wir können ihn vielmehr ganzgut durch sauerstoffreiche Substanzen ersetzen und eignetsich zu diesem Zwecke besonders die SalpetersäureHNOs oder deren Salze Kali-und Ammonsalpeter (KNO3und NH4NO3). Eine glühende Kohle brennt, in roterauchende Salpetersäure getaucht, auch unter der Flüssig-keit lebhaft weiter und ein Gemisch von Kohlenpnlvermit Salpeter brennt, entzündet, rasch ab. Mischt mannoch Schwefel bei, so erhalten wir unter Einhaltung derbesten Mcngungsverhältnisse das Schießpulver, jenesuralte Schieß- und Sprengmittel, welches also nichtsanderes ist als ein zwar sehr inniges, aber immerhinnoch mechanisch hergestelltes Gemenge von Kohle undSchwefel mit Kalisalpeter als Sauerstofflieferant.

Ich kann auf das Schießpulver nicht näher eingehen,und verweise daher diesbezüglich auf einen Vortrag überSprengstoffe, welchen genau heute vor elf Jahren derleider zu früh verstorbene Prof. Benedikt in diesemVereine gehalten hat.

Ich will nur erwähnen, daß in neuester Zeit zweiSprengstoffe hergestellt wurden unter Verwendung vonsalpetersaurem Ammon als Sauerstoffquelle, und zwar dasAmmonal, bestehend aus geringen Mengen von fein ver-teiltem Aluminium mit Ammonnitrat und Kohle, und dasDynamon, ein Gemisch von geeigneter Holzkohle mitdemselben Salz. Da das Ammonnitrat sich vollständig ingasförmige Produkte aufzulösen vermag und überdiesselbst explosive Eigenschaft hat, erklärt sich die ganzaußerordentliche Kraft, welche diese Pulversorten ent-


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wickeln können. Sie sollen wirkungsfähiger als Dy-namit sein. . .v Und nun, verehrte Anwesende, gehen wir noch

einen Schritt weiter und verlegen wir die zur Verbren-nung notwendige Menge Sauerstoff in das. Molekül selbst,d.h.:konstruieren wir chemisch eine Substanz, welcheden;gesamten Sauerstoff, den die im Moleküle enthaltenenKohlenstoffr und Wasserstoffatome zur Verbrennungbrauchen, in diesem Moleküle selbst, wenigstens zumgrößten Teile, enthält. Wir gelangen dadurch zu Spreng-stoffen, für welche das Nitroglycerin, die Schießbaum-wolle und die modernen rauchlosen Pulversorten sowiedie Pikrinsäurepräparate höchst wichtige Beispiele sind.Auch hier benützen wir die Salpetersäure als Sauerstoff-quelle. Sie gestattet nämlich bei einer großen Reihe vonSubstanzen einen, und zwar den in dieser Hinsicht wert-vollsten Teil ihres Moleküls, die Nitrogruppe N02, anStelle eines Wasserstoffes einzuführen. Wir erhalten da-durch die sogenannten Nitrokorper und nennen dieseOperation das Nitrieren.

• So liefert z.B. das Benzol zunächst das NitrobenzolC6H6 + HNO3 = C6H5.N02 + H20

Benzol Salpetersäure Nitrobenzol Wasser

oder bei intensiver Einwirkung das TrinitrobenzolC6H6 .+ 3 HNO3 = GßE3.(N02)s + 3H20

Trinitrobenzol (explosiv). .Besonders wichtig ist die Nitrierung des Glycerins

GsE5(0H)s + 3HN08 = C3H5:(0N02)si-BH20Glycerin Nitroglycerin.


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Nitroglycerin, eine ölige Flüssigkeit, wurde zuerstvon Ascanio Sobrerö, Professor der Chemie in Turin',im Jahre 1846 durch Nitrieren des Glycerins erhalten,und obwohl schon damals seine große Explosionsfähigkeiterkannt wurde, fand es erst dann als Sprengstoff Ver-wendung, als Nobel lehrte, seine Explosion leicht undsicher mit Hilfe von Knallquecksilber einzuleiten. Alleintrotz seiner Vorzüge, die es in Hinsicht der Spreng-wirkung vor dem Schwarzpulver besitzt, bürgerte sichseine Verwendung lange Zeit nicht ein, weil die Han-tierung infolge des flüssigen Zustandes und seiner Empfind-lichkeit gegen Stoß und Schlag unbequem und sehr ge-fährlich vor. Im Jahre 1867 gelang es endlich Nobel,durch Aufsaugenlassen dieses „Sprengöles" von porösenMaterialien, vornehmlich Kieseiguhr (Infusorienerde) oderHolzkohlenpulver etc., Sprengpräparate darzustellen,welche, von teigartiger Konsistenz, die genannten unan-genehmen Eigenschaften des reinen Nitroglycerins nichtmehr zeigen, ohne in ihrer Wirksamkeit diesem nachzu-stehen. Es sind dies die sogenannten Dynamite, vondenen die verschiedensten Sorten, je nach dem Verwen-dungszwecke zusammengesetzt, der modernen Spreng-technik zur Verfügung stehen.

Die Darstellung des Nitroglycerins im großen er-folgt in eigenen, möglichst leicht gebauten, von hohenErdwällen umgebenen „Nitrierhütten" (siehe Tafel), inwelchen man bis zu 100 hg Glycerin in das gekühlteSäuregemisch — konzentrierte Salpetersäure mit konzen-trierter Schwefelsäure — langsam einfließen läßt. Die


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notwendige intensive Durchmischung erzielt man ambesten durch Einblasen komprimierter Luft. GenaueRegulierung der Temperatur — dieselbe soll 32° nichtübersteigen — ist für das gefahrlose Gelingen derOperation äußerst wichtig und kann hierbei ein Mangelan Aufmerksamkeit von den schlimmsten Folgen be-gleitet sein. Nachdem die Reaktion vollzogen ist, läßtman das Gemisch in den Scheidekasten abfließen, wo-selbst die Trennung in zwei Schichten erfolgt. Die obereist das Nitroglycerin, welches nach Entfernung derNitriersäure mehrmals mit reinem Wasser und schließ-lich mit verdünnter Sodalösung gewaschen wird, umdie letzten Säurespuren zu entfernen. Durch eine Rohr-leitung- gelangt das fertige Produkt sodann in einennächsten Arbeitsraum, woselbst nach Filtration durchFlanell, die Zumischung des Saugemateriales — meistKieseiguhr — gewöhnlich mittels Handarbeit erfolgt.Kieseiguhr oder Infusorienerde sind die mikroskopischkleinen Kieselsäurepanzer der Diatomeen, längst zu-grunde gegangener Algen. Das Mengenverhältnis variiertzwischen 25—35 % des Nitroglycerins. Der erhaltenesteife Teig — Dynamit — wird nunmehr durch eigeneMaschinen in Pergamentpapierhülsen gefüllt und inForm von etwa 10 cm langen Patronen weiter ver-packt.

Bei der Explosion des.Dynamites, welche, wie schonerwähnt, durch eine kleine Knallquecksilber menge ein-geleitet wird, zerfällt das aufgesaugte Nitroglycerin nachfolgender. Gleichung:


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2 C8Hs (0N02)s = 6CO2 + 5H2O + 6N2 + 0«itrogljcerin Kohlensäure Wasserdampf Stickstoff Sauerstoff

also in lauter Gase. Unter den Zersetzungsproduktentritt sogar noch etwas freier Sauerstoff auf (3*5 °/0 derGasmenge), welcher durch Zumischung brennbarerSubstanzen, wie Holzkohlenpulver oder noch besserNitrocellulose (Schießbaumwolle) noch zur Erhöhung derSprengwirkung ausgenützt werden kann. Von der Ge-walt der Dynamitexplosion kann man sich eine Vor-stellung machen, wenn man bedenkt, daß die durch 1 hgNitroglycerin erzeugte Gasmenge einen Raum von 11352einnimmt, so daß wir also eine mehr als lOOOfache mo-mentane Volumsvermehrung erreichen. Die bei der Ex-plosion auftretende Reaktionstemperatnr beträgt nachWuich zirka 3000°!

Ganz analog wie Glycerin gestattet auch die Cellu-lose (Baumwolle) (CQHIO 0^)2 durch die Einwirkung einesGemisches von konzentrierter Salpetersäure mit konzen-trierter Schwefelsäure, welch letztere nur dazu dient,das bei der Reaktion gebildete Wasser zu binden und soeiner Verdünnung der ersteren vorzubeugen, die Ein-führung mehrerer Nitrogruppen. Wir erhalten je nachden Versuchsbedingungen Di-, Tri-, Tetra-, Penta- oderHexanitrocellulose, wobei also 2, 3 u. s. w. bis 6 NO2-Gruppen an die Stelle der betreffenden Zahl von Wasser-stoffatomen in das Molekül der Cellulose" eintreten.

Die niedrig nitrierten Präparate (Di-, Tri-, Tetra- undPentanitrocellulose) sind in einer Mischung von Alkoholund Äther löslich und heißen Kollodiumwolle. Ihre


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Lösung ist das bekannte Kollodium, welches in der Photo-graphic, Medizin etc. sowie in neuerer Zeit zur Her-stellung gewisser Sorten künstlicher Seide ausgedehnteVerwendung findet. Hexanitracellulose, in Alkohol-äther unlöslich, stellt die eigentliche Schießbaumwolledar und explodiert durch detonierendes Knallquecksilberin trockenem wie in feuchtem Zustande außerordentlichheftig. An freier Luft entzündet, brennt gut getrockneteSchießwolle mit großer, gelber Flamme momentan ohneKückstand ab, so rasch, daß man dieses Experimentsogar auf der flachen Hand, einem Bogen Papier, jaselbst über einer Prise Schießpulver vornehmen kann.Man benützte diese rasche Verbrennung früher öfters,um die Flammen schwer zugänglicher großer Gas- oderKerzenluster leicht in kürzester Zeit anzuzünden, indemdie einzelnen Brenner oder Kerzendochte in geeigneterWeise mit einem nitrierten Baumwollfaden verbundenwurden und dieser sodann an einer Stelle entzündetwurde. Die Schießbaumwolle erscheint gegenüber dergewöhnlichen Baumwolle (Watte) nur durch ein höheresspezifisches Gewicht und einen rauheren „Griffu ausge-zeichnet, an ihrer äußerlichen Textur hat sich durch dieNitrierung nichts geändert.

Ihre technische Fabrikation erfolgt in der Weise, daßdie entfettete, trockene Wolle (2 — 8 hg pro Charge) in dieetwa 30 bis 80fache Menge des Salpeter-Schwefelsäure-gemisches eingetragen wird. Am besten wird diese Re-aktion in der sogenannten Nitriercentrifuge vorgenommenund die Wolle in die mit Säure gefüllte Schleudertrommel


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gebracht. . Nach beendeter Einwirkung läßt man die Ab-fallsäure durch einen Hahn abfließen und schlendert dennoch sehr beträchtlichen, von der Schießwolle mecha-nisch zurückgehaltenen Rest derselben durch raschesRotierenlassen der Trommel aus. Darnach kommt dasProdukt in den Waschhölländer, in welchem unter gleich-zeitiger Zerkleinerung desselben durch die an der ro-tierenden Walze befindlichen Messer mit Hilfe des kon-tinuierlich wechselnden Wassers ein möglichst weit-gehendes Auswaschen der letzten Säurereste stattfindet.Es gelingt dies aber dadurch nicht vollständig, minimaleSpuren derselben bleiben in der Wolle zurück und gabenfrüher wiederholt zu gefährlichen Zersetzungen und Ex-plosionen der. Wolle beim Lagern und AufbewahrenAnlaß, welchen .Übelstand erst ein Verfahren des Öster-reichers v. Lenk, das sogenannte Stabilisieren, be-seitigte. Zu diesem Behufe wird die geholländerteSchießwolle in großen Bottichen mehrere Tage mitWasser und sehr schwacher Sodalösung ausgekocht undist nach diesem Prozeß auch in großen Mengen un-veränderlich lange Zeit haltbar.

Die reine Schießwolle findet in stark komprimiertemZustande (in Form von Platten) nur als SprengmittelVerwendung, namentlich für Seemineny Sprengungenunter Wasser, zur Füllung von Torpedos und Geschossen.Als Treibmittel, also als Geschützpulver, ist sie zu bri-sant, d. h. sie explodiert zu rasch und schädigt durchden enormen momentanen Gasdruck das Geschützrohr.Um ihre Brisanz herabzusetzen, behandelt man sie mit

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einem Lösungsmittel wie Aceton oder Essigäther. Da-durch geht sie in einen gelatinösen, plastischen Zustandüber, wird nunmehr hydraulisch in Faden-, Stangen-oder Röhrenform gepreßt, oder in Platten gewalzt unddurch rotierende Messer in verschiedener Größe zer-schnitten. Durch vorsichtiges Trocknen in eigens ein-gerichteten, explosionssicheren Kammern entfernt mansodann das Gelatinierungsmittel, womit eventuell nachVornahme einer Graphitierung die Fabrikation derrauchlosen Nitrocellulosepulversorten beendet ist.

Auch Nitroglycerin hat die Eigenschaft, Nitrocellu-lose zu gelatinieren, wenn beide Materialien in schwacherwärmtem Zustande zusammengeknetet werden. Daserhaltene Produkt wird unter dem Namen Sprenggelatineoder gelatinierter Dynamit in vielen Variationen undSorten, erzeugt und besitzt vor dem Kieseiguhrdynamitden Vorzug, frei von unverbrennlichen, anorganischenSubstanzen zu sein. Man unterscheidet zwei Hauptsortengelatinierter Dynamite, die „Ballistite" und die „Kor-dite". Erstere entstehen durch die Vereinigung vonKollodiumwolle mit Nitroglycerin, letztere durch die vonSchießbaumwolle (Hexanitrocellulose) mit demselbenunter Zumischung von Aceton oder Essigäther, da sichdie Schießwolle in reinem Nitroglycerin nicht löst. Dieweitere Verarbeitung und Formung der auf diese Weiseerhaltenen gelatinösen, zähen Masse erfolgt in ganzähnlicher Weise wie bei dem Nitrocellulosepulver. DieBrisanz der Sprenggelatine (Ballistit- und Korditsorten)ist gegenüber jener der beiden Komponenten bedeutend


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herabgesetzt, so daß sie ebenfalls als Geschützpulververwendet werden kann.

Schließlich sei es mir gestattet, noch einige Worteder Pikrinsäure zu widmen, welche zu den brisantesten,heftigst wirkenden Sprengstoffen aus der Reihe orga-nischer Nitroprodukte zu rechnen ist. Man erhält dasPräparat leicht durch Einwirkung konzentrierter Sal-petersäure auf Phenol (Karbolsäure) Cß H5 OH, wobeidrei Wasserstoffe des Benzolkernes desselben durchdrei Nitrogruppen ersetzt werden. Die Pikrinsäure istdaher ein Trinitrophenol, CßH3.(N0s)3.0H, und stelltkanariengelbe Kristalle dar, welche in kaltem Wasserschwer, in heißem leichter löslich sind und Seide sowiedie tierische Membran (Haut) intensiv gelb färben undgiftig sind. Sie explodiert beim plötzlichen starken Er-hitzen oder durch detonierendes Knallquecksilber mitaußerordentlicher Vehemenz unter Entwicklung einerdichten, schwarzen Ruß wölke. Ihre Metallsalze, Pi-krate genannt (z. B. Silberpikrat Cß H2 \NO2\3 0 Ag,Kaliumpikrat Cß^[NOfyOK.) explodieren mit hefti-gem Knall beim Erhitzen.

Die Pikrinsäure findet hauptsächlich Verwendungfür militär- und kriegstechnische Zwecke in Form vonSprengbüchsen zur Sprengung von Eisenbahndämmen,Brücken etc., sowie als Füllmaterial für Geschosse (Lydit).Der österreichische Ekrasit (Ekrasitgranaten und -Bom-ben) ist ebenfalls ein Pikrinsäurepräparat.

Da es mir leider aus Sicherheitsgründen nicht mög-lich ist, Ihnen die ungeheure Wirksamkeit all dieser be-

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sprochenen organischen Nitroprodukte experimentell ander Hand einer halbwegs größeren Explosion vorzu-führen, muß ich mich zum Ersätze einiger trockener, aberungefährlicher Zahlen bedienen. Nach J. Tr auzl kann einKilogramm Schwarzpulver, in einem Würfel von 100mmSeite einschließbar, bei seiner 1/100 Sekunde dauerndenExplosion über 200.000 mh,1) 1 hg Dynamit, einen Würfelvon 90»w Seite einnehmend, schon in 1/20oooo Sekundegegen 1,000.000 mh Arbeitsleistung entwickeln. Wollteman z. B. durch Federn die Arbeit aufstapeln, welche1 hg Pulver in 0*01 Sekunde zur Verfügung stellt, somüßten 10 Männer fast 1 Stunde lang zum Spannen der-selben in voller Tätigkeit sein. Um jedoch in dem ver-schwindend kleinen Zeitteilchen, in welchem 1 hg Dyna-mit detoniert, dieselbe Leistung zu geben, wären gegen2000 Millionen Menschen oder gegen 300 MillionenPferdestärken erforderlich!

Wie klein und erbärmlich erscheint uns gegenüberdiesen Eiesenzahlen die Körperkraft eines einzelnen Men-schen, ja eines ganzen Volkes und doch, verehrte An-wesende, ist die einzige Antwort auf die Frage: Wer hatsich diese Naturkräfte unterworfen, wer hat sie sichdienstbar gemacht, wer zwingt sie in jedem Augen-blicke, ihm zur Verfügung zu stehen und ganz nachWunsch hier oder dort ihre Arbeit zu leisten? — DerMensch durch seine Geisteskraft!

*) 1 Meterkilogramm (inTc) ist die Arbeit, welchenotwendig ist, um 1 leg 1 m hoch zu heben.


Fr. Bock: Einiges »us der Chemie und Technik der Explosionen und Sprengstoffe.

Fig. 1. Inneres einer Nitrierhütte (Nitroglycerinfabrikation).

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Fig. 2. Draufsicht auf Fig. 1 (Nitriergefäß N im Horizontalschnitt).

G — Glyceringefäß.N = Nitriergefäß.

L,B,t= Gasabzugsrohre.T,T = Tliermometer.

Hi,H, = Ablaßhähne.

l, r = Rohr für Preßluft zum Mischen.S, wi, Wz = Bleirohre zur Wasserkühlung.P = Scheidekasten (Separator).ft = Beobachtungsfenster desselben.

S = Sicherheitskufe, mit kaltemWasser gefüllt, in welches beidrohender Explosionsgefahr dieCharge aus N durch H, V undG abgelassen werden kann.


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