DE38734C - Verfahren zur Herstellung eines Explosivstoffes aus Pikrinsäure - Google Patents

Description

PATENTAMT.

KLASSE 78: Sprengstoffe.

Bisher herrschte in den bezüglichen Kreisen allgemein die Ansicht, dafs Pikrinsäure für sich als Sprengstoff durchaus unbrauchbar wäre, da dieselbe nur die Hälfte von dem zur vollständigen Verbrennung erforderlichen Sauerstoff enthält. Es wurde deshalb vorgeschlagen, dieselbe mit 40 bis 55 pCt. kräftiger Oxydationsmittel, wie z. B. Chloraten, Nitraten, Chromaten, Salpetersäure etc. zu mischen. Es wurde jedoch bald erkannt, dafs in diesem Falle die Pikrinsäure die Salpeter- und Salzsäure aus ihren Verbindungen zu verdrängen vermag, wodurch leicht ■ Selbstexplosionen entstehen. Infolge dessen verwarf man in der Praxis diese gefährlichen Gemische und schlug vor, in demselben statt Pikrinsäure nur Pikrate zu verwenden. . . . . .

Es geht hieraus hervor, dafs Pikrinsäure für sich ohne Vermischung mit einem activen Stoffe niemals als Sprengmittel angewendet worden ist.

Die vorliegende Erfindung basirt nun auf der Beobachtung, dafs —: im Gegensatz zu den bisher für richtig erachteten Theorien -— gerade die unvermischte Pikrinsäure einer der heftigsten und vorzüglichsten Explosivstoffe ist. Die Wirkung derselben übertrifft sowohl die comprimirte Schiefsbaumwolle, als auch verschiedene Dynamite und. andere Sprengstoffe.; dabei besitzt sie eine beachtenswerthe Stabilität, und Une.mpfindlichkeit gegen Sto.fs. j -■.

Es wurde nämlich gefunden, dafs das Maximum, der Explosivwirkung keineswegs mit der vollständigen Verbrennung ■ im chemischen Sinne zusammenfällt, sondern vielmehr dann eintritt, wenn die Verbrennung. .Kohlenoxydgas liefert. Hiernach kann man sehr wohl ein Maximum der Wirkung erzielen, ohne dafs dabei auch die Sensibilität des Stoffes ihr Maximum erreicht. Man hat eben irrthümlicherweise angenommen, die Explosivwirkung sei der entwickelten Wärmemenge proportional, und hat aus diesem ■ Grunde zur Erzielung einer vollkommenen Verbrennung stets einen Ueberschufs von Oxydationsmitteln hinzugefügt. Berücksichtigt man, dafs dieselbe Menge Sauerstoff, welche zur Verbrennung von Kohle zu Kohlensäure erforderlich ist, die doppelte Menge Kohle zu Kohlenoxyd zu oxydiren vermag, so ist ersichtlich, dafs in diesem Falle eine gröfsere Arbeit geleistet wird, welche durch die höhere Temperatur in ersterem Falle bei Bildung von Kohlensäure keineswegs compensirt wird. Uebrigens wird das Kohlenoxydgas schliefslich unter der Einwirkung der Explosionsflamme, sobald· es mit der äufseren Luft in Berührung kommt, durch den Sauerstoff derselben ebenfalls zu Kohlensäure oxydirt.

Durch Versuche ist weiter gefunden worden; dafs die Pikrinsäure für sich, ohne jede Beimengung, durch eine genügend kräftige Zünd-' masse zur Explosion gebracht werden kann' und hierbei eine ungemein starke Explosiv-^: wirkung erzeugt. Aufserdem besitzt die Pikrinsäure eine Reihe anderer Eigenschaften, welche dieselbe bei geeigneter Behandlung und Anwendung sowohl für industrielle als militairische Zwecke als Explosivstoff äufserst geeignet machen. ^:

Unter diesen Eigenschaften sind besonders zu nennen: ^;

1. die absolute chemische Stabilität; ■ · '

2. die absolute physikalische Stabilität;

3· die Unempfindlichkeit gegen Temperaturunterschiede ;

4. die unbegrenzte Dauerhaftigkeit;

5. die Nichtaufnahme von Feuchtigkeit;

6. die Ungefährlichkeit der Fabrikation, des Transports und der Handhabung;

7. die äufserst schwierige Entzündbarkeit an der Luft;

8. die bedeutende Sprengwirkung auf Gesteine, welche stärker ist als die der Schiefsbaumwolle oder der Dynamite;

9. die Unempfindlichkeit gegen Stofs.
Diese Unempfindlichkeit der Pikrinsäure gegen

äufsere Einflüsse, welche letztere bei den zur Zeit gebräuchlichen Sprengmitteln oft zu Unglücksfällen Veranlassung geben, ist wesentlich auf den überschüssigen Gehalt an Kohlenstoff zurückzuführen, und es mufs daher als durchaus unrationell' gelten, wenn der Pikrinsäure Oxydationsstoffe zugesetzt werden, da hierdurch nur die Sensibilität beträchtlich erhöht, die Kraftwirkung aber erniedrigt wird.

Obgleich die unvermischte Pikrinsäure, besonders in feinpulverigem Zustande, an sich schon äufserst unempfindlich ist, so kann diese Eigenschaft behufs noch weiterer Erhöhung der gefahrlosen Handhabung durch verschiedene Verfahren noch erhöht werden, und zwar:

ι. durch Compression, wodurch gleichzeitig die Dichtigkeit vermehrt wird. Die Pikrinsäure verhält sich somit umgekehrt wie die Schiefsbaumwolle, deren Sensibilität durch Comprimiren gerade wesentlich erhöht wird;

2. durch Vermischen mit einer Lösung arabischen Gummis oder mit irgend einem geeigneten Fett, z. B. schweren Oelen etc., welche letzteren die Pikrinsäure nach dem Trocknen der Mischung unlöslich machen;

3. durch Vermischen mit einer etwa 3 bis 5procentigen Gallerte von Collodium in einer Alkohol- und Aethermischung. Die Pikrinsäure wird hierdurch derart verdichtet und zusammengeballt, dafs sie bequem in jede beliebige Form gebracht werden kann.

Die auf vorgenannte Weise erhaltene Masse wird in geschlossenen Behältern schon durch ι bis 3 g Knallsilber zur Explosion gebracht.

Das Maximum an Unempfindlichkeit erlangt die Masse beim Schmelzen und empfiehlt sich die Anwendung in diesem Zustande ganz besonders. Die Masse wird dann im Freien selbst durch ein mitten in der Masse befind-' liches Zündhütchen mit 3 g Knallsilber noch nicht zur Explosion gebracht; nur wenn die Masse in einen Behälter eingeschlossen wird, z. B. als Füllung einer Granate, erfolgt in diesem Falle die Explosion.

Die geschmolzene Pikrinsäure verhält sich ähnlich wie angefeuchtete Schiefsbaumwolle, d. h. man kann sie auch unter Wasser durch einen Zündhut, welcher trockene Pikrinsäure enthält und selbst durch Knallsilber entzündet wird, zur Explosion bringen.

Die geschmolzene Pikrinsäuremasse explodirt durch Stofswirkung selbst dann noch nicht, wenn sie beispielsweise als Füllung von Granaten dient, die etwa mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 600 m abgeschossen werden. Dagegen ist die Masse von ungemein heftiger Wirkung, wenn dieselbe beim Aufschlagen der Granate durch den Zündhut zur Explosion gebracht wird. ^;.

Man schmilzt die Pikrinsäure zweckmäfsig in einem Behälter mit doppeltem Boden, welcher mittelst Wasserdampfes oder einer geeigneten, entsprechend erhitzten Circulationsflüssigkeit (z. B. OeI, Zinkchlorürlösung, Glycerin etc.) auf 130 bis 145⁰C. erhitzt wird. ·

Die geschmolzene Masse wird in Formen gegossen, welche der Form, in welcher die Masse zur Anwendung kommen soll, entsprechen. Um ein zu rasches Abkühlen zu verhüten, werden die Formen zweckmäfsig auf etwa ioo° erwärmt. Für Geschofsfüllungen kann die Pikrinsäuremasse sowohl als comprimirtes Pulver, besser aber noch in geschmolzenem Zustande angewendet werden, da sie in dieser Form durch enge Oeffnungen in beliebig geformte Behälter, Granaten, Torpedos, Röhren etc. gegossen werden kann.

Benutzt man die trockene, pulverförmige Masse zur Füllung von Petarden, wie sie zur' Zerstörung von Eisenbahngeleisen und Mauern beim Militair Anwendung finden, so mufs das Pulver in der aus Weifsblech, Kupferblech oder Carton bestehenden Büchse fest zusammengeschüttelt werden. Eine solche Füllung aus trockenem Pulver kann direct mittelst 1,5 g Knallsilber zur Explosion gebracht werden. Die zusammengeballte oder geschmolzene Pikrinsäure entzündet man zweckmäfsig mittelst einer Zwischenmasse aus pulverförmiger Pikrinsäure, welche das mit Knallsilber gefüllte Zündhütchen enthält. ,

Man kann schliefslich die Pikrmsäuremässe auch mittelst gewöhnlichen Pulvers entzünden, welches hierzu zweckmäfsig in einer geeigneten Röhre in die Sprengmasse eingefügt wird.

Die letztere Entzündungsart eignet sich besonders für Artilleriezwecke, und ist auf beU liegender Zeichnung ein Längsschnitt einer in dieser Weise eingerichteten Granate dargestellt. Die Spitze des Mantels A ist durch ein rohrartiges Mundstück S verschlossen; der Hohlraum D desselben dient zur Aufnahme der Zwischenzündladung aus gewöhnlichem Pulver, welches, wie aus Obigem hervorgeht, auch durch eine Ladung von Pikrinsäure in Pulverform ersetzt werden kann, in welch letzterem Falle der Zündhut C mit einer stärkeren Zündladung (0,8 bis 1 g Knallsilber)

gefüllt sein mufs. Die Granate wird mit der geschmolzenen Pikrinsäuremasse gefüllt und das mit Pulver gefüllte Mundstück B eingefügt, dessen aus Stahl, Gufs oder sonstigem genügend festen Material bestehendes Rohr dann beim Aufschlagen der Granate bezw. beim Explodiren zertrümmert und hierdurch schliefslich die eigentliche Granaten - Sprengmasse ebenfalls zur Explosion gebracht wird. Das einfache ■ Pulver in dem Rohrstutzen D kann besser durch solches aus Kaliumchlorat, Theer und Kohle ersetzt werden. Der eigentliche Zündhut ist der gewöhnliche. Will man bei Bergwerkszwecken nur das Pulver zur Explosion bringen, so ist dasselbe in eine leichte Hülle von Papier oder dichtem Stoff zu wickeln und mittelst der gewöhnlichen Bergmannslunte anzuzünden. Das explodirende Pulver bleibt dann ohne jede Wirkung auf die frei daliegende Pikrinsäure. Dieselbe kann in derselben Weise wie Dynamit und Schiefsbaumwolle für alle Sprengwerke benutzt werden. Im Trocknen genügt es, die Masse als Pulver, in Krystallform, in Ballen oder in geschmolzenem Zustande in die Löcher zu füllen und durch einen der oben angegebenen Zündstoffe zur Explosion zu bringen.

Im Feuchten oder unter Wasser mufs die Pikrinsäure in eine dichte Hülle gefüllt und durch eine durch Zündmasse entzündete Zwischenfüllung aus trockener Pikrinsäure oder Pulver zur Explosion gebracht werden. Uebrigens ist die Pikrinsäure in kaltem Wasser fast unlöslich und wird auch noch bei 3 pCt. Wassergehalt durch 1,5 g Knallsilber zur Explosion gebracht.

In Bezug auf militairische Zwecke kann die Pikrinsäure zur Füllung aller Arten von Hohlgeschossen, von Erd-, Wasser- und Lufttorpedos, Minen, Kartuschen, Petarden u. s. w. dienen. Ebenso kann die Masse zum Laden von Feuerwerksbomben etc. und auch dazu benutzt werden, andere Sprengstoffe, wie Schiefsbaumwollenpulver, welches bis zu 20 pCt. Wasser enthalten kann, und Dynamit zur Explosion zu bringen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Die Herstellung eines gefahrlos zu handhabenden Sprengstoffes für Kriegs- und Friedenszwecke, darin bestehend, dafs Pikrinsäure — unter Ausschlufs jedes oxydirenden Zusatzes —- gepulvert und comprimirt oder mittelst einer Gallerte aus chemisch indifferenten Stoffen (Collodium, Aether, Alkohol) zusammengeballt bezw. mit derartigen Stoffen (Collodium u. dergl.) zusammengeschmolzen wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

   Berlin üedruckt in der ReichsdruCkErei.