DE1935561B - Explosivstoffgemisch auf der Basis von Ammoniumperchlorat - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein ammoniumperchlorat- Der vorteilhafte Effekt der Metallzugabe nimmt mit

haltiges Gas entwickelndes Gemisch oder Sprengstoff- Zunahme des Metallgehaltes der Mischung zu, bis

gemisch, und zwar eine Ammoniumperchloratmi- entweder der Verdünnungseffekt und/oder die ab-

schung mit erhöhter Zerfallsgeschwindigkeit. nehmende Löslichkeit des Metalls und der Chlorid

Ammoniumperchlorat wird als Oxydationsmittel in 5 enthaltenden Zusatzstoffe dazu neigt, den gegenteiligen

Treibmitteln und anderen Explosivstoffgemischen ver- Effekt hervorzurufen. Es gibfkeine;theoretische obere

wendet. Um die Zerfallseigenschaften zu verbessern, Grenze für die Menge an Zusatzstoffen,;die angewandt

wurden bereits verschiedene Verbrennungskatalysa- werden können, da diese einander entgegengesetzten

toren für sich oder in Kombination Ammoniumper- Faktoren mit den jeweils verwendeten Zusatzstoffen

chlorat zugesetzt. io in weitem Umfang schwanken. Zufriedenstellende

So ist es aus der deutschen Patentschrift 183 355 Explosivgemische, die eine so große Menge wie 5 Gebekannt, Chlorat- oder Perchloratsprengstoffen Cupro- wichtsprozent Metall und einen Überschuß an Chloridchlorid zuzusetzen, um ihre Reaktionsfähigkeit zu anionen enthalten, sind gemäß der Erfindung hersteigern. Die beabsichtigte Wirkung ist jedoch auf die gestellt und untersucht worden. Es ist zweifelhaft, Verwendung der speziellen Verbindung Cuprochlorid 15 daß Gemische, in denen die Menge an Metall und beschränkt. Chlorid-Zusatzstoff 5 Gewichtsprozent des Gemisches

Gegenstand der deutschen Patentschrift 305 059 ist übersteigt, in der Praxis zweckmäßig sind mit Ausnahme

ein Verfahren, nach dem Ammonsalpeter-Sprengstof- von sehr speziellen Anwendungsgebieten,

fen Zusätze beigegeben werden, welche die Hygrosko- Das Ausmaß der Verbesserung, daß bei Verwendung

pizität des Ammonsalpeters herabsetzen und dessen 20 von Metall-Chlorid-Verbrennungskatalysatoren in Am-

Sprengkraft erhöhen. Als Zusätze werden bei diesem moniumperchlorat-Gemischen gemäß der vorliegenden

bekannten Verfahren unter anderem Ammonium-, Erfindung erhalten wird, wurde mit verschiedenen

Natrium- oder Kaliumperchlorat, Ammoniumphos- Metallen durch thermografische Analyse bestimmt. In

phat und verschiedene Oxalate genannt. der Reihenfolge des Nachlassens der Wirksamkeit sind

Es konnte nun überraschenderweise gefunden wer- 25 diese Metalle:
den, daß der Zerfall von Ammoniumperchlorat stark
erhöht wird, wenn Ammoniumnitrat, ein Metall und
ein Überschuß an Chloridanionen, bezogen auf die
quantitative Zusammensetzung des sich zu bildenden

Metallchlorids, zugefügt wird. Aus dem vorliegenden 30 Stand der Technik ist weder diese Kombination von Zusatzstoffen noch das spezielle Mengenverhältnis an Chloridanionen, die zu einer besonders hohen Sprengkraft führen, herzuleiten.

Gegenstand der Erfindung ist ein Explosivstoff- 35
gemisch auf der Basis von Ammoniumperchlorat mit
Zusätzen von Ammoniumnitrat, anorganischen metall- Die in der ersten Kolonne genannten Metalle sind haltigen Salzen und Chloriden, das dadurch gekenn- besonders wirksam. Metalle mit einem Standardzeichnet ist, daß es mindestens 5 Gewichtsprozent Oxydationspotential über 2,0 Volt, d. h. die Alkali-Ammoniumnitrat, mindestens 0,003 Gewichtsprozent 4° metalle wie Lithium, Kalium. Natrium usw. sind viel eines Metalls und mindestens ein überschüssiges weniger wirksam.

Chloridanion pro Metallatom — bezogen auf die Das Gemisch gemäß der vorliegenden Erfindung soll

quantitative Zusammensetzung des theoretisch sich darüber hinaus mindestens ein und vorzugsweise zehn

bildenden Metallchlorids — enthält. Chloridanionen pro Metallatom im Überschuß zum

Das Gemisch der vorliegenden Erfindung wird da- 45 Verhältnis von Chloridanionen zu Metallatomen entdurch hergestellt, daß Ammoniumnitrat, das Metall halten, das bei Zugabe des Metalls als sein Chloridsalz oder der metallhaltige Zusatzstoff und der die Chlorid- vorliegen würde. Die Zerfallseigenschaften des Geanionen enthaltende Zusatzstoff in das Ammonium- misches werden verbessert, jedoch in einem geringeren perchlorat eingemischt werden, im allgemeinen durch Ausmaß, wenn 30 bis 40 Chloridanionen pro Metall-Mahlen oder durch trockenes Vermischen der ein- 50 atom zugefügt werden. Eine relativ geringe weitere zelnen Bestandteile. Das erhaltene Gemisch kann ge- Verbesserung wird festgestellt, wenn noch mehr ChIoformt oder gepreßt oder in anderer Weise geformt rid zugefügt wird. Die besondere Art des als der werden, um kompakte Körner zu bilden. Chloridträger angewandten Salzes ist nicht besonders

Das Metall kann als freies Metall oder vorzugsweise entscheidend; die Chloride von Natrium, Kalium und in kombinierter Form zugesetzt werden. Es ist im all- 55 Ammonium werden bevorzugt, da sie besonders leicht gemeinen besonders zweckmäßig, ein leicht zugang- zugänglich sind und billig sind.
Jiches Salz zu verwenden, welches das Metall als Die vorteilhaften Wirkungen der Zugabe der Me-Kation oder als Teil des Anions enthält. Eine Liste talle und des Überschusses an Chloridanionen auf die solcher geeigneter Salze würde die Nitrate, Carbonate, Zerfallsgeschwindigkeit von Ammoniumperchlorat Sulfate, Chromate, Dichromate usw. umfassen. Das 60 wird nicht beobachtet, wenn nicht ebenfalls Ammo-Metall kann auch sowohl in Form des Kations als niumnitrat zugefügt wird. Allgemein gesprochen erauch in Form des Anions vorhanden sein, wie bei- geben Gemische, die mindestens etwa 5%, und vorspielsweise beim Kupferchromit. zugsweise etwa 5 bis 15 Gewichtsprozent Ammonium-

Die Zerfallseigenschaften von Ammoniumperchlorat nitrat enthalten, die besten Ergebnisse. Die Mengen

werden durch die Zufügung von mindestens 0,003 °/₀ 65 der verschiedenen Zusatzstoffe, die zugegeben werden

eines Metalls verbessert, wenn Ammoniumnitrat und sollen, stehen insoweit miteinander in Beziehung, als

ein Überschuß an Chloridanionen auch vorhanden die Mindestmenge eines bestimmten erforderlichen

sind, was nachfolgend im einzelnen erläutert wird. Zusatzstoffes davon abhängt, in welcher Menge die

	Zirkon
Chrom	Titan
Kupfer	Blei
Silber	Mangan
Nickel	Quecksilber
Eisen	Wismut
Gold	Platin
Palladium	Zink
Cobalt	Cadmium
Cer	Aluminium

anderen Zusatzstoffe vorliegen. Beispielsweise können die Mindestkonzentrationen an Metall und Chlorid etwas herabgesetzt werden, wenn die zugefügte Menge an Ammoniumnitrat erhöht wird; die Mindestmenge an Metall kann dadurch herabgesetzt werden, daß die zugefügte Menge an Chlorid erhöht wird. Es ist offensichtlich, daß Mischungen enthaltend möglichst geringe Mengen an Metallen in der Praxis ganz besonders wünschenswert sind. Ein Vorteil der Gemische gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine geringere Menge an metallhaltigem Zusatzstoff benötigen, als allgemein bei Ammoniumperchloratexplosiv- oder Treibgemischen angewandt wird.

Die Abkürzung der Induktionsperiode und der verbesserte Zerfall des Ammoniumperchlorats, wie er gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird, wurden durch thermografische Analyse gemessen. Gemische, enthaltend Ammoniumperchlorat, Ammoniumnitrat und ein Metallsalz, mit oder ohne Zusatz von Natriumchlorid, wurden hergestellt und in Glas-Reaktionsröhren eingewogen und in einen Ofen gegeben, der so eingestellt war, daß er eine konstante Temperatur von 295° C hält. Die aktiveren Proben verpufften, wenn sie eine Temperatur von etwa 250° C erreichten. Die anderen zerfielen kurz vor Erreichen der Ofentemperatur.

Die in den F i g. 1 und 2 der Zeichnung dargestellten Kurven sind grafische Darstellungen der Temperatur gegen die Zeit, gemessen durch ein Thermoelement in den Versuchsgemischen. Die Kurve A ist die Thermographkurve, die mit einem Versuchsgemisch erhalten wurde, das 90 Gewichtsteile Ammoniumperchlorat, 10 Gewichtsteile Ammoniumnitrat und 0,0135 Gewichtsprozent Kaliumdichromat enthielt. Es erfolgte nur ein teilweiser Zerfall und ein mäßiger Temperaturanstieg fand statt, wobei ein Rückstand von etwa 70°/₀ unzersetztem Material zurückblieb. Die Kurve B zeigt das Ergebnis einer ähnlichen Mischung mit der Abänderung, daß noch 0,16 Gewichtsprozent Natriumchlorid zugefügt wurden. Es erfolgte ein vollständiger Zerfall, wobei eine Temperatur über den Meßbereich erreicht wurde. Die der Kurve C zugrunde liegende Versuchsmischung enthielt 85% Ammoniumperchlorat, 15% Ammoniumnitrat und 0,03 Gewichtsprozent Kaliumdichromat. Obwohl die Mengen an Nitrat und Dichromat stark erhöht worden waren gegenüber der Menge, die im Gemisch vorlag, welches der Kurve A zugrunde liegt, konnte keine merkliche Verbesserung hinsichtlich des Zerfalls erhalten werden. Die der Kurve D zugrunde liegende Versuchsmischung enthielt 92 Gewichtsprozent Perchlorat, 8 Gewichtsprozent Ammoniumnitrat, 0,015 Gewichtsprozent Dichromat und 0,23 Gewichtsprozent Natriumchlorid. Obwohl die Mengen an Nitrat und Dichromat geringer waren als diejenige in der Mischung, die der Kurve C zugrunde lag, ergab die Zugabe des Chlorides einen extrem starken Zerfall. Ähnliche Ergebnisse wurden mit Mischungen erhalten, die 94,2 Teile Ammoniumperchlorat, 6,6 Teile Ammoniumnitrat, 0,015 % Kaliumdichromat und 0,20% Natriumchlorid bzw. 91,0 Teile Ammoniumperchlorat, 9,0 Teile Ammoniumnitrat, 0,0125 % Kaliumdichromat und 0,14% Natriumchlorid enthalten.

Die obigen Beispiele erläutern den Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung. Selbstverständlich können verschiedene Variationen vorgenommen werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Explosivstoff gemisch auf der Basis von Ammoniumperchlorat mit Zusätzen von Ammoniumnitrat, anorganischen metallhaltigen Salzen und Chloriden, dadurch gekennzeic h<n e t, daß es mindestens 5 Gewichtsprozent Ammoniumnitrat, mindestens 0,003 Gewichtsprozent eines Metalls und mindestens ein überschüssiges Chloridanion pro Metallatom — bezogen auf die quantitative Zusammensetzung des theoretisch sich bildenden Metallchlorides — enthält.

2. Explosivstoffgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Metall Chrom, Kupfer, Silber, Nickel, Eisen, Gold, Palladium, Kobalt oder Cer enthält.

3. Explosivstoffgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 15 Gewichtsprozent Ammoniumnitrat und mindestens 10 ChIoridanionen pro Metallatom enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen