Initialsprengstoffe

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Initialsprengstoffe und Zündstoffe

Unter Initialsprengstoffen versteht man Körper, die schonin kleinsten Mengen durch Flamme (z.B. Zündstrahl einer Pulverzündschnur) oder Bolzenschlag in Detonation übergehen und diese auf andere Sprengstoffe übertragen. Die wichtigsten Vertreter sind Bleiazid, Knallqucksilber und Azodinitrophenol. Zündstoffe geben beim Schlag mit einem Bolzen eine kräftige Flamme (Zündstrahl), die zum Entzünden von Schießmitteln dient. Praktische Bedeutung haben Tetrazen und Knallquecksilbergemische.

PRIMÄRSPRENGSTOFFE

Zu dieser Gruppe zählen streng genommen nur Sprengstoffe, wie Bleiazid, Quecksilberfulminat und Diazodinitrophenol, die in der Lage sind, bei Einwirkung thermischer oder mechanischer Energie unter Energieabgabe in einer chemischen Kettenreaktion mit Überschallgeschwindigkeit zu zerfallen und deren Zerfallsenergie in der Lage ist, trägere, d.h. schwerer zum chemischen Zerfall anregende Sprengstoffe (Sekundärsprengstoffe) zu einem gleichartigen Zerfall zu veranlassen ( Einleiten einer Detonation, Initiierung).

Im weiteren Sinne zählt man zu dieser Gruppe auch Stoffe, deren Zerfallsenergie nicht oder nur unter Verwendung unrationeller Mengen zur Initiierung von Sekundärsprengstoffen ausreicht, die aber auf thermische oder mechanische Beanspruchung reagieren und so die eigentlichen Initialsprengstoffe sensibilisieren (Trizinat und andere Bleisalze der Nitrophenole als zündempfindliche Beimischungen zu Bleiazid, Tetrazen als stich- und schlagempfindlicher Bestandteil von Zündsätzen).

Chlorat-Phosphor-Mischung

Man mischt Kaliumchlorat und roten Phosphor feucht(mit viel Wasser) zu einem Brei (bei Trockenmischung explodiert das Gemisch schon beim Umrühren). Diesen Brei füllt man in die Zündkapsel und läßt ihn darin trocknen. Diese Kapsel ist extrem schlagempfindlich und recht sprengkräftig.

Von einer Herstellung kann nur abgeraten werden!

Acetonperoxid Engl. Tricycloacetonperoxid

Bruttoformel: C9H18O6

Detonationsgeschwindigkeit: 5200 m/s

Empfindlichkeit gegen Funken, Flamme und Reibung : Extrem Hoch!

Obwohl Acetonperoxid leicht herzustellen ist und auch einen recht kräftigen Spreng[[Kategorie:Chemie]stoff darstellt hat es doch auch einige gravierende Nachteile.. Der schlimmste ist seine hohe Empfindlichkeit insbesondere gegenüber Funken und Flammen. Wird Acetonperoxid offen liegend (und nur dann!!!) entzündet, reagiert es mit heftiger Verpuffung sobald die Flamme auch nur in die Nähe der Substanz gekommen ist. Dieses Bild ändert sich schlagartig wenn Acetonperoxid auch nur der geringsten Verdämmung unterliegt, ein dünner Wickel aus Alufolie oder Papier genügt und die Substanz geht sofort in Detonation über. Auch die Schlag und Reibempfindlichkeit sind sehr gross, Acetonperoxid ist ähnlich schlagempfindlich wie Nitroglyzerin! Ein weiterer ist die begrenzte Lebensdauer, es bleibt kühl gelagert vielleicht einige Monate verwendungsfähig Es scheint zwar möglich durch befeuchten mit Spiritus eine gewisse Stabilisierung zu erreichen um dann mittels Initialzündung eine grössere Menge der Substanz zum Einsatz bringen zu können, aber ich rate allen Hobbyterroristen davon ab solange Alternativen zur Verfügung stehen. Wegen diesen Nachteilen konnte sich Acetonperoxid auch nicht als Sprengstoff durchsetzen. Es gab nie eine industrielle Massenproduktion.

Benötigte Ausgangssubstanzen

Aceton

Wasserstoffperoxid/Wasserstoffsuperoxid 30%

Salzsäure (HCl) oder Schwefelsäure (H2SO4, Batteriesäure)

Herstellung: In einem Glasgefäss wird eine 1:1 Mischung aus Aceton und Wasserstoffperoxid hergestellt, die Menge sollte ca. 0,1 L betragen. Hierzu wird ein Teelöffel voll Batteriesäure gegeben und das Ganze gut umgerührt. Dann stellt man das Glas in den Kühlschrank und wartet 24 Stunden. Es bilden sich weisse oder farblose Kristalle in grösserer Menge die mit einem Kaffeefilter abgefiltert werden können. Die Kristalle werden getrocknet und dann kühl gelagert. Die verbleibende Lösung kann durch erneute Zugabe von Batteriesäure weitere Kristalle bilden.

Nitropenta

Einen extrem starken Detonationsstoß erzeugt Nitropenta in Form einer Sprengkapsel. Es ist geeignet z.B. zur Zündung von Ammonsalpeter. Allerdings muß Nitropenta selbst mit einem der anderen Initialsprengstoffe gezündet werden. Herstellung siehe Nitrosprengstoffe.

Kupferazetylit

Entsteht durch Einleiten von Azetylengas (Carbid und Wasser) in ammoniakalkalische Kupfer(1)-Salzlösung. Diese Lösung stellt man her, indem man 1 g Kupfer-I-oxid in etwa 3 ml 25 %iger Salzsäure löst, mit Ammoniak- lösung versetzt, bis tiefblaue Lösung entsteht, und mit Wasser auf 50 ml verdünnt. Leitet man Azetylen ein, so fällt sofort das rotbraune Kupfer- azetylit aus. Der Niederschlag wird auf dem Filter gesammelt, mit 5 %igem Ammoniakwasser, dann mit Brennspirit und schließlich mit Ether gewaschen. Nac h dem Trocknen ist die Substanz hochexplosiv.

Silberazetylit

Man versetzt eine 1 %ige Silbernitratlösung tropfenweise mit soviel verdünntem Ammoniak bis der sich bildende Niederschlag wieder löst und die Lösung wieder klar ist. Leitet man in diese Lösung Azetylen ein, fällt Silberazetylit aus, welches noch viel explosiver als das Kupfersalz ist.

Jodstickstoff

Entsteht, wenn man Jodtinktur mit überschüssiger, starker, wässriger Ammoniaklösung ausfällt. Man bringt den Niederschlag auf ein Filter und wäscht ihn rasch nacheinander mit verdünntem Ammoniakwasser, Brennspiritus und zuletzt mit Ether aus. Das Produkt kann, solange noch feucht, berührt werden. Trocken ist es dermaßen empfindlich, daß die leiseste Berührung mit einer Hühnerfeder zur Explosion führt. Auch ein Fotoblitz oder der höchste Ton des Klaviers verursachen die Detonation! Jodstickstoff hat ein erseits wegen seiner extremen Empfindlichkeit und andererseits der geringen Sprengkraft keine Bedeutung erlangt. Noch empfindlicher ist Chlorstickstoff, dessen Herstellung schwer möglich ist.

Bleiazid

Bleiazid, Pb(N3)2, Mol-Gew. 291,3, ist seit seiner ersten Verwendung als Initialsprengstoff (Wöhler-Martin) zu dem wichtigsten Initialsprengstoff geworden, der das früher übliche Knallquecksilber fast völlig verdrängt hat. Trotz geringeren Energieinhaltes und kleinerer Dichte hat es grössere Initialkraft, ist weniger schlagempfindlich als Knallquecksilber und hat ausserdem eine bedeutend grössere Stabilität bei höheren Temperaturen und gegen Feuchtigkeit. Die Einführung von Aluminium zur Sprengkapselherstellung und damit eine bedeutende Verbilligung war nur durch Verwendung von Bleiazid möglich, da Quecksilberfulminat mit Aluminium Amalgam bildet.

KENNDATEN

• Spez. Gewicht 4,38
• Detonationsgeschwindigkeit 4630 m/s
• Verpuffungspunkt 340°C/10s
• Verbrennungswärme 630 cal/g
• Explosionswärme 367 cal/g
• Schlagempfindlichkeit nach Koenen 0,4 kg*m
• Gewichtsverlust bei 100°C nach 2 Tagen 0,05%
• Feuchtigkeitsaufnahme bei 30°C und 90% rel. Luftfeuchtigkeit 0,84%

HERSTELLUNG

Bleiazid ensteht durch doppelte Umsetzung von wasserlöslichen Bleisalzen mit Salzen der Stickstoffwasserstoffsäure. Je nach Verwendungszweck werden durch Variation der Verfahrensbedingungen, z.B. der Temperatur, der Konzentration der Lösungen und der Art des Bleisalzes, Produkte von kolloidaler Struktur bis zu regelmässig ausgebildeten Kristallen hergestellt. Die Steuerung der Kristalltracht wird noch durch Zusätze unterstützt, die das Kristallwachstum in bestimmter Richtung beeinflussen, z.B. Dextrin oder Polyvinylalkohol. Man ist bestrebt, diejenige Bleiazid-Form herzustellen, die ihren Zweck unter möglichster Herabsetzung der Gefahren erfüllt, die mit der Verwendung eines derart sensiblen Sprengsoffes verbunden sind. Aus dem gleichen Grunde wird in der Praxis kein reines Bleiazid verwendet, sondern man stellt Produkte her, die als „Verdünnungsmittel“ basische oder sonstige schwerlösliche Bleisalze enthalten. Das am meisten verwendete technische Bleiazid enthält 87% Bleiazid, ca. 5% Dextrin und ca. 8% Bleihydroxyd. Zumischen von Trizinat und Tetrazen siehe unten!

Zum versand ist Bleiazid nicht zugelassen.

0,2 g Natriumazid werden in ca. 10 ml Wasser gelöst. 1 g Bleiazetat wird in 20 ml Wasser gelöst. Man gießt die erste Lösung zu der zweiten und schüttelt kurz. Der sich sofort bildende Niederschlag wird abgefiltert und mit Wasser nachgespült. Das Filter wird mit dem Niederschlag ausgebreitet und getrocknet (Zimmertemperatur). Bleiazid ist sehr schlagempfindlich und kann auch mit der Flamme zur Explosion gebracht werden. Bleiazid dient zur Füllung von Sprengkapseln und kann auch mit der Flamme zur Explosion gebracht werden. Bleiazid dient zur Füllung von Sprengkapseln und wird so als Initialsprengstoff verwendet.

Kupferazid

Das gleiche Vorgehen, nur wird das Bleiazetat durch Kupfersulfat (Kupfervitriol) ersetzt. Kupferazid ist noch empfindlicher als Bleiazid. Unter dem Einfluß von Kohlendioxid werden die Azide zerstört. Vor allem Bleiazid eignet sich für die Herstellung von Sprengkapseln. Mit Vorteil verwendet man dazu Aluminiumröhrchen, auf den Boden bringt man eine Schicht Sekundärsprengstoff und darüber das Azid, die Kapsel wird entweder mit Zündschnur oder auch elektrisch gezündet. Die so präparierten Kapseln sind vorsichtig zu handhaben und müssen vor Feuchtigkeit geschützt werden, zur Verwendung werden diese dann in den Sekundärsprengstoff gesteckt.

Knallsilber

KNALLQUECKSILBER

Knallquecksilber, Quecksilberfulminat, Hg(ONC), C2N2O2Hg, Mol-Gew. 284,7, wurde zuerst von J. Kunckel v. Löwenstern (1630-1703) hergestellt. Howard untersuchte die Verbindung eingehend und beschrieb ihre explosiven Eigenschaften. A. Nobel benutzte sie als erster um damit die Detonation eines anderen Sprengstoffes auszulösen.

KENNDATEN:

• Spez Gewicht 4,43
• Detonationsgeschwindigkeit 4250 m/s
• Verpuffungspunkt 200°C/10s
• Verbrennungswärme 938 cal/g
• Explosionswärme 427 cal/g
• Schlagempfindlichkeit nach Koenen 0,2 kg*m
• Gewichtsverlust bei 100°C explodiert nach einigen Stunden
• Feuchtigkeitsaufnahme bei 30°C und 90% rel. Luftfeuchtigkeit 0,02%

HERSTELLUNG

Zur Herstellung werden Quecksilber, Salpetersäure und Alkohol miteinander vermischt, wobei die Reaktion mitunter sehr stürmisch verlaufen kann. Das Salz fällt in Form von braunen oktaedrischen Kristallen aus, die immer mit metallischem Quecksilber verunreinigt sind. Es wird am besten aus 70% Salpetersäure umkristallisiert, wobei man ein weisses, stark lichtbrechendes Produkt erhält.

Zum Versand ist es nicht zugelassen.

Als Initialsprengstoff ist Knallquecksilber heute in fast allen Ländern wegen seiner geringeren Lagerfähigkeit ( technisches Knallquecksilber verliert bei einer Lagertemperatur von 50°C nach etwa einem Jahr seine Initiierfähigkeit) durch Bleiazid verdrängt worden.

Diese Substanz ist außerordentlich explosiv! Darstellung: 0,5 g Silber werden in 15,5g Salpetersäure (Dichte 1,39) gelöst und in 15 ml Brennspiritus gegossen. Es scheidet sich Knallsilber aus. Diese Reaktion erfolgt sicherer, wenn die Lösung auf dem Wasserbad vorsichtig während ca. 10 min erwärmt wird. Wasser löst 0,18 g Knallsilber (1 l Wasser). Der Elektronenblitz (Fotographie) verursacht Explosion!

DIAZODINITROPHENOL

Diazidinitrophenol, 4,6-Dinitrobenzol-2-diazo-1-oxid, C6H2N4O5, Mol-Gew. 210,1, wurde 1858 von P. Griess entdeckt. Auf Grund seiner explosiven Eigenschaften wurde es von Behn, der die Verbindung 1922 eingehend untersuchte, als Sprengstoff vorgeschlagen.

KENNDATEN

• Fp 157°C
• Spez. Gewicht 1,63
• Detonationsgeschwindigkeit 6900 m/s
• Verpuffungspunkt 180°C/10s
• Verbrennungswärme 3243 cal/g
• Explosionswärme 820 cal/g
• Schlagempfindlichkeit nach Koenen 0,1 kg*m (1kg Masse)
• Gewichtsverlust bei 100°C nach 2 Tagen ca. 4%
• Feuchtigkeitsaufnahme bei 30°C und 90% rel. Luftfeuchtigkeit 0,04%

HERSTELLUNG

Die Verbindung entsteht in Form eines braunroten kristallinen Pulvers beim Diazotieren von Pikrinsäure mit Natriumnitrit in saurer Lösung. Nach Umkristallisieren aus Aceton erhält man hellgelbe Kristalle.

Zum Versand ist es nicht zugelassen.

Diazodinitrophenol wird vor allem in Amerika als Initialsprengstoff anstelle von Knallquecksilber oder in Zündmischungen anstelle von Trizinat (siehe unten) verwendet. In anderen Ländern werden Bleiazid und Trizinat dem Diazodinitrophenol vorgezogen.

BLEISALZE DER NITROPHENOLE

Trinitrophenolblei (Bleipikrat), Trinitroresorzinblei (Bleistyphnat, Trizinat) Trinitrophloroglucinat (Bleiglucinat) sowie die Bleisalze der entsprechenden Mononitro- und Dinitroverbindungen haben den Charakter von Zündstoffen, die zur Erzeugung einer Flamme oder zur Erhöhung der Zündempfindlichkeit, meist in Form von Mischungen mit anderen Stoffen, für Zündhütchensätze oder als Zündsätze für elektrische Zünder verwendet werden.

TRIZINAT

Die wichtigste dieser Verbindungen ist das Trizinat. Es wurde 1914 von v. Herz beschrieben und als Beimischung zu Bleiazid vorgeschlagen, um dessen Zündempfindlichkeit zu steigern.

KENNDATEN

• Spez. Gewicht 3,02
• Detonationsgeschwindigkeit 5200 m/s
• Verpuffungspunkt 276°C/10s
• Verbrennungswärme 1251 cal/g
• Explosionswärme 457 cal/g
• Schlagempfindlichkeit nach Koenen 0,4 kg*m (1 kg Masse)
• Gewichtsverlust bei 100°C nach 2 Tagen 1,2 %
• Feuchtigkeitsaufnahme bei 30°C und 90% rel. Luftfeuchtigkeit 0,02%

HERSTELLUNG

Das normale Bleisalz entsteht durch Reaktion von wasserlöslichen Bleisalzen mit wasserlöslichen Salzen der Styphninsäure in schwach saurer Lösung in Form von rotbraunen rhombischen Kristallen. Die Verbindung ist äusserst empfindlich gegen Zündung durch eine Flamme oder elektrische Funken, hat aber keine eigentlichen Initiiereigenschaften.

TETRAZEN

Tetrazen,

H2N-C-NH-NH-N=N-C-NH-NH-NO, C2H8N10O, Mol-Gew. 188,2 wurde 1910 von Hoffmann und Roth hergestellt und untesucht || || NH NH

Tetrazen bildet schwachgelbe Kristalle. Es ist unlöslich in Wasser und den üblichen Lösungsmitteln und wird durch Kochen mit Wasser oder wässrigen Alkalien zersetzt.

KENNDATEN

• Fp 140°C
• Spez. Gewicht 1,65
• Detonationsgeschwindigkeit 1500 m/s
• Verpuffungspunkt 150°C/5s
• Explosionswärme 658 cal/g
• Schlagempfindlichkeit nach Koenen 0,2 kg*m (Masse 1kg)
• Gewichtsverlust bei 100°C nach 2 Tagen 26%
• Feuchtigkeitsaufnahme bei 30°C und 90% rel. Luftfeuchtigkeit 0,77%

HERSTELLUNG

Tetrazen entsteht durch Behandeln eines Aminoguanidinsalzes mit Natriumnitrit in wässriger saurer Lösung. Es ist kein eigentlicher Initialsprengstoff, ist aber in der Lage, andere, unempfindlichere Sprengstoffe zu sensibilisieren. So wird Bleiazid durch Zumischen von nur 5% Tetrazen gegen Stich und Schlag sehr empfindlich, Während andere Sprengstoffe durch Mischung mit Tetrazen bei Einwirkung von Wärme (ca.140°C) sehr heftig detonieren.

VERWENDUNG

Verwendung als Bestandteil von stich-, schlag- und wärmeempfindlichen Zündsätzen.