Sprengstoff
Ein Sprengstoff ist ein chemischer Stoff oder eine Mischung chemischer Stoffe, die unter bestimmten Bedingungen sehr schnell reagieren und dabei eine relativ große Energie in Form von Hitze und einer Druckwelle freisetzen (Explosion mit Deflagration oder Detonation). Die Geschwindigkeit, mit der sich die Reaktion im Sprengstoff ausbreitet, bestimmt die Brisanz des Sprengstoffes. Wenn die Druckwelle schneller als der Schall ist, wird von einer Detonation gesprochen.
Sprengstoffe werden zum größten Teil militärisch eingesetzt. Daneben finden sie im Bergbau, bei Baumaßnahmen in felsigen Gegenden, bei Abrissunternehmen, in der Geologie und beim Feuerwerk Verwendung.
Der älteste bekannte Sprengstoff ist Schwarzpulver, das aus natürlich vorkommenden Substanzen leicht herzustellen ist. Es besteht aus 75% Salpeter, 15% Holzkohle, 10% Schwefel.
Ein weiterer Sprengstoff ist Flash. Dies ist eine Mischung aus starken Oxidatoren und Reduktoren. Im einfachsten Falle sind das Magnesium oder Aluminium mit Nitraten, Sulfaten oder Chloraten.
Das auch als Blitzknallpulver bekannte Gemisch verpufft viel schneller als Schwarzpulver unter starker Freisetzung von Wärme und Licht. Es erzeugt selbst unverdämmt einen lauten Knall und einen blendenden Lichtblitz. Diese Mischung wird hauptsächlich in der Pyrotechnik verwendet, auch bei Blendpatronen in Schreckschusswaffen und als Vogelschreck oder in illegalen polnischen Böllern.
Das häufigste industriell hergestellte Gemisch ist 70% Kaliumperchlorat und 30% Aluminium (Dark Grey Pyro Alu). Es ist brisant und im Gegensatz zu anderen Mischungen sicher, weil stabil (aber etwas empfindlich auf elektrostatische Aufladung).
Daneben sind auf Ammoniumnitrat (NH4NO3) basierende Sprengstoffe leicht herzustellen, da Ammoniumnitrat als Düngemittel leicht verfügbar ist. Deswegen wird es auch bei großen terroristischen Anschlägen benutzt. Ammonnitrat-Sprengstoffe sind besonders sicher, da sie eine starke Sprengladung (Booster) zum Zünden benötigen. Im einfachsten Fall bestehen sie aus 94% Ammonsalpeter und 6% Dieselkraftstoff (Ammonium Nitrate Fuel Oil = ANFO).
Die ersten synthetischen Sprengstoffe waren Nitrozellulose und Glycerintrinitrat (fälschlicherweise fast ausschließl. als Nitroglycerin bekannt).
Da bei diesen beiden Stoffen die Explosion sehr leicht ausgelöst werden kann, ist die Handhabung gefährlich.
Alfred Nobel gelang es 1867, Nitroglycerin in Kieselgur einzulagern und so Dynamit herzustellen. Es wird heutzutage nicht mehr verwendet.
Daneben ist TNT ein häufig genutzter, sehr handhabungssicherer Sprengstoff.
Moderne Sprengstoffe basieren oft auf Hexogen. Octogen galt bislang als dasjenige Material mit der bislang höchsten auf das Ausgangsmaterial bezogenen Explosionskraft, ist aber ohne einen geeigneten Zünder inert und lässt sich gut lagern.
Der eher professionell verwendete brisante Plastiksprengstoff Semtex enthält Nitropenta, Hexogen und ein Plastifizierungsmittel.
Ein weiteres, bislang noch nicht (soweit bekannt) großtechnisch hergestelltes Material ist Octanitrocuban ("Sorguyl") ein Molekül, dessen Gerüst aus acht Kohlenstoffatomen besteht, die zu einen Würfel gebunden sind, und an die jeweils eine Nitro-Gruppe gebunden ist.
Dieses Material wurde nach theoretischen Berechnungen entwickelt und gilt, da es eventuell sehr dicht gepackt werden kann, als extrem gefährlich. Es hat die höchste bekannte Detonationsgeschwindigkeit von ca. 9400 m/s und eine Dichte von 2 g/cm3. Die wissenschaftliche Entwicklung dieses Stoffs wurde vom amerikanischen Verteidigungsministerium finanziert. Auch die Franzosen forschten intensiv.
Neben auf der organischen Chemie basierenden Sprengstoffen gibt es auch eine Reihe anderer Stoffe (Azide), die oft in Zündern Verwendung finden.
Dort zünden sie ganz zuverlässig.
HMTD ist auch ein Initialsprengstoff, der jedoch wegen der kurzen Lagerfähigkeit keine militärische Verwendung fand.
HMTD steht für Hexametylentriperoxiddiamin.
Anmerkung: bei Atomwaffen spricht man im Allgemeinen nicht von Sprengstoffen.
Beispiele
Herstellung
Moderne Sprengstoffe werden chemisch hergestellt.
Viele basieren auf Produkten der organischen Chemie und enthalten (fast) immer Stickstoff (N), Kohlenstoff (C) und Sauerstoff (O).
Der Sauerstoff ist wichtig, um die chemische Reaktion (die Verbrennung) durchzuführen, der Stickstoff ist wichtig, da der entstehende Stickstoff (N2) bei seiner Bildung viel Energie abgibt.Weblinks
