Die Geschichte der chemischen Sprengstoffe

Eine Explosion kann als die schnelle Ausdehnung eines Materials oder einer Vorrichtung definiert werden, die einen plötzlichen Druck auf ihre Umgebung ausübt. Es kann durch eines von drei Dingen verursacht werden: a chemische Reaktion das während der Umwandlung von elementaren Verbindungen, einer mechanischen oder physikalischen Einwirkung oder a auftritt Kernreaktion auf atomarer / subatomarer Ebene.

Benzin, das beim Zünden explodiert, ist eine chemische Explosion, die durch die plötzliche Umwandlung eines Kohlenwasserstoffs in Kohlendioxid und Wasser verursacht wird. Die Explosion, die auftritt, wenn ein Meteor auf die Erde trifft, ist eine mechanische Explosion. Und eine nukleare Sprengkopfexplosion ist das Ergebnis des Kerns einer radioaktiven Substanz wie Plutonium, die sich plötzlich unkontrolliert aufspaltet.

Es sind jedoch chemische Sprengstoffe, die die häufigste Form von Sprengstoffen in der Geschichte der Menschheit sind und sowohl für kreative / kommerzielle als auch für zerstörerische Zwecke eingesetzt werden. Die Stärke eines bestimmten Sprengstoffs wird gemessen als die Expansionsrate, die er während der Detonation zeigt.

Schauen wir uns kurz einige gängige chemische Sprengstoffe an.

Es ist nicht bekannt, wer den ersten Sprengstoff erfunden hat Schwarzpulver. Schwarzpulver, auch als Schießpulver bekannt, ist eine Mischung aus Salpeter (Kaliumnitrat), Schwefel und Holzkohle (Kohlenstoff). Es entstand im neunten Jahrhundert in China und war Ende des 13. Jahrhunderts in ganz Asien und Europa weit verbreitet. Es wurde häufig in Feuerwerkskörpern und Signalen sowie im Bergbau und im Bauwesen eingesetzt.

Schwarzpulver ist die älteste Form des ballistischen Treibmittels und wurde mit frühen Mündungsfeuerwaffen und anderen Artillerie-Anwendungen verwendet. William Bickford, ein englischer Lederhändler, erfand 1831 die erste Sicherung. Durch die Verwendung einer Sicherung wurden Schwarzpulver-Sprengstoffe praktischer und sicherer.

Aber weil Schwarzpulver unordentlich explosiv ist, wurde es Ende des 18. Jahrhunderts durch Hochpulver ersetzt Sprengstoffe und durch sauberere rauchfreie Pulversprengstoffe, wie sie derzeit in Schusswaffen verwendet werden Munition. Schwarzpulver wird als niedrig explosiv eingestuft, da es sich bei Detonation ausdehnt und Unterschallgeschwindigkeit erreicht. Hochexplosivstoffe dehnen sich vertraglich als Überschallgeschwindigkeit aus und erzeugen dadurch viel mehr Kraft.

Nitroglycerin ist ein chemischer Sprengstoff, der 1846 vom italienischen Chemiker Ascanio Sobrero entdeckt wurde. Es war der erste entwickelte Sprengstoff, der stärker als Schwarzpulver war. Nitroglycerin ist eine Mischung aus Salpetersäure, Schwefelsäure und Glycerin und leicht flüchtig. Sein Erfinder Sobrero warnte vor möglichen Gefahren, doch Alfred Nobel übernahm es 1864 als kommerziellen Sprengstoff. Mehrere schwere Unfälle führten jedoch dazu, dass reines flüssiges Nitroglycerin weitgehend verboten wurde, was schließlich dazu führte, dass Nobel Dynamit erfand.

1846 entdeckte der Chemiker Christian Schönbein Nitrocellulose, auch Guncotton genannt, als er versehentlich eine Mischung aus starker Salpetersäure auf eine Baumwollschürze verschüttete und die Schürze beim Trocknen explodierte. Experimente von Schonbein und anderen etablierten schnell ein Mittel zur sicheren Herstellung von Guncotton, und weil es sauber war, Die Sprengkraft war fast sechsmal so hoch wie die von Schwarzpulver und wurde schnell als Mittel zum Antrieb von Projektilen eingesetzt Waffen.

Im Jahr 1863 TNT oder Trinitrotoluol wurde vom deutschen Chemiker Joseph Wilbrand erfunden. Ursprünglich als gelber Farbstoff formuliert, waren seine explosiven Eigenschaften nicht sofort erkennbar. Seine Stabilität war so, dass es sicher in Patronenhülsen gegossen werden konnte, und im frühen 20. Jahrhundert wurde es für deutsche und britische Militärmunition zum Standard.

TNT gilt als hochexplosiver Sprengstoff und wird vom US-Militär und von Bauunternehmen auf der ganzen Welt immer noch häufig verwendet.

1865 erfand Alfred Nobel die Sprengkapsel. Die Sprengkapsel bot ein sichereres und zuverlässigeres Mittel zur Detonation von Nitroglycerin.

1867 patentierte Alfred Nobel Dynamit, ein hochexplosiver Sprengstoff, der aus einer Mischung von drei Teilen Nitroglycerin und einem Teil Kieselgur bestand Erde (gemahlenes Siliciumdioxidgestein) als Absorptionsmittel und eine kleine Menge Natriumcarbonat-Antazida als Stabilisator. Die resultierende Mischung war erheblich sicherer als reines Nitroglycerin und viel stärker als Schwarzpulver.

Andere Materialien werden jetzt als Absorptions- und Stabilisierungsmittel verwendet, aber Dynamit bleibt der wichtigste Sprengstoff für den gewerblichen Bergbau und den Bauabbruch.

1888 erfand Alfred Nobel einen dichten rauchfreien Pulversprengstoff namens Ballistit. 1889 erfanden Sir James Dewar und Sir Frederick Abel ein weiteres rauchfreies Schießpulver namens Cordit. Cordit wurde aus Nitroglycerin, Guncotton und einer durch Zugabe von Aceton gelatinierten Erdölsubstanz hergestellt. Spätere Variationen dieser rauchfreien Pulver bilden das Treibmittel für die meisten modernen Schusswaffen und Artillerie.

Seit 1955 wurde eine Vielzahl zusätzlicher hochexplosiver Sprengstoffe entwickelt. Sie wurden hauptsächlich für militärische Zwecke entwickelt und haben auch kommerzielle Anwendungen, beispielsweise bei Tiefbohrungen. Explosivstoffe wie Nitrat-Heizöl-Gemische oder Wassergele auf ANFO- und Ammoniumnitratbasis machen mittlerweile siebzig Prozent des Sprengstoffmarktes aus. Diese Sprengstoffe gibt es in verschiedenen Ausführungen, darunter:

• HMX
• RDX
• HNIW
• ONC