Acetaldehyd (Äthanal) Durch Oxidation von Äthanol entstehen

Acetaldehyd (Äthanal)
Durch Oxidation von Äthanol entstehen nacheinander Äthanal und Äthansäure
(Essigsäure). Stärkere Oxidationsmittel führen Äthanol sofort in Essigsäure über. Äthanal
ist das Wichtigste Zwischenprodukt der "Karbidchemie". Es kann in Essigsäure, in Alkohol
oder auch Butadien, den Ausgangsstoff für künstlichen Kautschuk überführt werden.
Anmerkung von Saugi: Man kann aber noch viel mehr feine Sachen daraus machen.
Besonders interessant dürfte für uns die Synthese von Pentaerythrit in Verbindung mit
Formaldehyd sein!
Äthanal selbst wird technisch durch Anlagerung von Wasser an Äthin (Acetylen)
gewonnen. Dabei wird im Prinzip Äthin in warme, verdünnte Schwefelsäure geleitet, in der
Quecksilbersalze und andere als Katalysatoren aufgelöst sind. Da Quecksilbersalze sehr
giftig und nicht leicht zu beschaffen sind, wollen wir darauf verzichten, die Herstellung von
Äthanal aus Äthin selbst durchzuführen und wählen stattdessen die einfachere Darstellung
durch vorsichtige Oxidation von Äthanol.
In ein Reagenzglas geben wir rund 2ml Brennspiritus und fügen 5ml verdünnte (20%ige)
H2SO4 sowie 3g fein pulverisiertes Kaliumdichromat hinzu. Das Glas wird sofort mit einem
Gummistopfen verschlossen, durch den ein gebogenes Glasrohr geführt ist. Wir erwärmen
über der kleinen Flamme zum Sieden und leiten die entweichenden Dämpfe in Eiswasser
ein. Das gebildete Äthanal löst sich im Eiswasser und kann darin mit den eben oben
beschriebenen Reaktionen zum Nachweis von Alkanalen bestimmt werden. Ausserdem
reagiert die Lösung sauer, da die Oxidation leicht bis zu Essigsäure fortschreitet.
Um Äthanal in
etwas grösseren
Mengen
und
grösserer
Reinheit
herzustellen,
bauen wir die
links
abgebildete,
kompliziertere
Versuchsanlage
auf.
Vorsicht,
kein
Anfängerversuch! Äthanal ist giftig und sehr flüchtig!!
Der dargestellte einfache Gasentwicklungsapparat dient zur Entwicklung eines
Kohlendioxidstromes, der das gebildete Äthanal aus dem Reaktionsraum entfernen soll,
bevor die Weiteroxidation zu Essigsäure einsetzt. Wir beschicken ihn mit
Marmorstückchen und lassen dann verdünnte Salzsäure in kleinen Portionen zufliessen.
Der Tropftrichter muss ein langes Zuflussrohr (wenigstens 25cm) haben, das mit gut
passendem Gummischlauch an einem gewöhnlichen Trichter befestigt wird. Dieses Rohr
muss mit verdünnter Salzsäure gefüllt bleiben, damit die Kohlensäure den Überdruck der
folgenden Apparatur überwinden kann und keinesfalls zurückschlägt. In das eigentliche
Reaktionsgefäss, einen Rundkolben von 250ml Inhalt, geben wir zunächst 20ml
Brennspiritus. Ausserdem lösen wir 40g feingepulvertes Natrium- oder Kaliumdichromat in
100ml verdünnter, etwa 50%iger H 2SO4. Von dieser Lösung füllen wir 1/3 sofort zu dem
Äthanol in den Rundkolben, während der Rest in das Trichterrohr des Reaktionsgefässes
gefüllt wird. In das Reaktionsgefäss führen wir das Anschlussrohr vom Gasentwickler so
ein, dass es in die Flüssigkeit eben eintaucht.
Besondere Aufmerksamkeit erfordern schliesslich die Kühlvorrichtungen. In dem schräg
ansteigenden Rohr sollen sich Alkohol und Essigsäuredämpfe kondensieren. Wir kühlen
dieses Rohr am besten mit einer wasserdurchströmten Bleischlange. Notfalls können wir
darauf verzichten, erhalten dann jedoch ein stärker verunreinigtes Produkt. Zur
Kondensation des Äthanals, das schon bei 20,2°C siedet, benutzen wir den absteigenden
Kühler. Wer die Möglichkeit hat, sollte unbedingt einen Schlangen-, Kugel- oder
Muschelkühler verwenden. Notfalls genügt ein nicht zu kurzer Liebigkühler. Auf jeden Fall
muss das Kühlwasser sehr kalt sein. Nur im Winter reicht Leitungswasser hierfür aus,
sonst ist Eiswasser zu verwenden, das einem grösseren, hochgestellten Vorratsgefäss
entnommen wird. Die Vorlagen, zwei hintereinander geschaltetet Reagenzgläser kühlen
wir durch Eintauchen in eine Kältemischung aus zerkleinertem Eis oder Schnee und
Kochsalz (zu gleichen Teilen). Trotz all dieser Massnahmen wird noch etwas
Äthanaldampf entweichen. Da Äthanal unangenehm stechend riecht und giftig wirkt, ist
dieser Versuch im Freien oder unter dem Abzug aufzubauen.
Der Versuch beginnt, sobald der Apparat beschickt und zusammengesetzt worden ist.
Zuerst wird der Gasentwickler durch Zufluss von wenig Salzsäure probeweise in Betrieb
genommen. Dabei füllt sich die Anlage bereits mit CO 2. Wenn die Kohlensäure
einwandfrei durch das Reaktionsgefäss hindurchperlt und keine Undichtigkeiten
festgestellt werden, leiten wir die eigentliche Reaktion ein. Die Kohlensäureentwicklung
wird zunächst wieder unterbrochen, die Kühlereinrichtung in Betrieb gesetzt und der
Kolbeninhalt bis zum Sieden erhitzt. Da bei der nun einsetzenden Reaktion des Alkohols
Wärme frei wird, können wir den Brenner jetzt wegnehmen. Wir entwickeln nun durch
weitere Salzsäurezugabe wieder CO2, die in mässig starkem Strom durch das
Reaktionsgemisch hindurchtreten soll. Zugleich lassen wir langsam die restliche
Dichromatlösung aus dem Tropftrichter zufliessen. Nach Beendigung der Reaktion finden
sich in den beiden Vorlagen wenige ml einigermassen reines Äthanal. Wir verschliessen
diese Gefässe nur mit Wattepfropfen und bewahren den Inhalt, den wir im Anschluss
sofort verbrauchen, einstweilen gut gekühlt auf. Längeres Aufheben ist zwecklos und
gefährlich, da Äthanal zu leicht verdunstet und den Verschluss von Stöpselflaschen mit
grosser Gewalt herausschleudern kann. (Im Handel wird Äthanal nur in dickwandigen,
zugeschmolzenen Glasampullen geführt.)
Anmerkung von Saugi: Es müsste auch möglich sein, die Kohlensäure aus einem
Trinkwasserbesprudelungsgerät zu verwenden. Weil diese aber mit grossem Druck fast
ungebremst das CO2
ausblasen, könnte man
sich
mit
folgender,
einfacher
Bastelei
behelfen:
Man
müsste
nun
praktisch nur noch dafür
sorgen, dass man den
Vorratsballon rechtzeitig
wieder
auffüllt
und
ansonsten ein gleichmässiger, langsamer CO2-Strom durch die Anlage eingestellt wird,
wofür der 3-Wegehahn gut zu verwenden wäre. Dadurch könnte man sich die
Gasentwicklungsapparatur sparen und könnte stattdessen die preiswerte, reine
Kohlensäure aus der Flasche benutzen.
Eine andere Möglichkeit Acetaldehyd zu gewinnen arbeitet mit dem Katalysatorprinzip:
Es wird eine Apparatur nach dieser Zeichnung aufgebaut:
In das Verbrennungsrohr kommt fein pulverisiertes Kupfer oder Kupferoxid, dieses wird
von 2 Stopfen Glaswolle in der Mitte gehalten. Nachdem der Alkohol warm genug ist, wird
die Luftpumpe eingeschaltet. Kurz darauf wird der Katalysator mit einem Brenner bis zur
Rotglut erhitzt. Nimmt man den Brenner weg, sollte der Katalysator ständig weiterglühen.
Dies zeigt an, dass die Ethanoldämpfe daran zu Acetaldehyd oxidiert werden. Bei dieser
Reaktion entsteht auch Wasser, in dem sich ein Großteil des Acetaldehyds auch gleich
löst. Die Acetaldehydlösung kondensiert danach, entweder in einem luftgekühlten, langen
Glasrohr oder einem Wasserkühler. Die Abluft ist giftig und muss ins Freie geleitet werden.
Nach meiner Erfahrung dauert es ungeheuer lange, bis sich eine kleine Menge
Acetaldehydlösung in der Vorlage gesammelt hat. Dies könnte man ändern, wenn man
eine grössere Apparatur baut und eine kräftige Luftpumpe verwendet. Ansonsten sollte
man das Teil am besten Tag und Nacht betreiben. Aber das ist kein Problem, denn eine
Aquarienpumpe hat gerade ca. 4 Watt. Und die Heizplatte kann man auch abschalten, bei
mir glühte der Kat. dann zwar schwächer, aber trotzdem noch weiter, jedoch dauert die
Reaktion umso länger, je schwächer das Glühen ist.
Was mich noch mal interessieren würde: Wie kann man herausfinden, wieviel %
Acetaldehyd die gewonnene Lösung am Schluß hat? Das wäre wichtig, um damit weitere
Synthesen berechnen zu können.
Übrigens: Formaldehyd kann man genauso gewinnen! Man muss dann eben nur den
Ethanol durch Methanol austauschen.
Ammonal
Ammonal ist ein bewährter Sprengstoff auf Ammoniumnitratbasis, der schon seit ca. 1900 bekannt
ist. Die Bezeichnung sagt im Grunde nur aus, dass der Sprengstoff als Nebenbestandteil Aluminium
enthält. Der Aluminiumanteil kann jedoch stark variieren und wird an die jeweiligen Anforderungen
der Sprengung angepasst. Durch das Aluminium wird die Detonationsfähigkeit des Sprengstoffs
stark verbesssert, ausserdem entsteht viel mehr Hitze bei der Detonation. Das heisst aber nicht, dass
Ammonal leicht zu detonieren ist. Es bedarf schon einer starken Initialladung, um die Detonation
einzuleiten, somit ist es auch ein sicherer Sprengstoff.Die klasssische Zusammensetzung von 100g
Ammonal besteht aus 72g Ammoniumnitrat, 25g Aluminium und 3g Kohlepulver.
Alle Stoffe müssen trocken sein und möglichst fein gepulvert. Dann wird das Ganze gründlich zu
einem homogenen Gemisch vermengt, welches eine dunkelgraue Farbe annimmt. Es wird in dann
in geeignete Behälter oder Patronen gepresst. Dieser Sprengstoff ist, wie alle AN-basierenden
Sprengstoffe, stark hygroskopisch und muss dementsprechend unter Luftabschluss aufbewahrt
werden. Man sollte ihn ausserdem kühl aufbewahren, da bei längerer Lagerung eine Oxidation des
Aluminums - besonders im feuchten Zustand! - Wärme entwickeln kann, so dass es bei grösseren
Mengen unter ungünstigen Umständen zu einem Hitzestau kommen kann, welcher als schlimmste
Folge Selbstentzündung herbeiführen könnte. Durch kühle Lagerung fernab von brennbaren
Materialien kann man dieses Risiko minimieren.
Zur Initialzündung der oben erwähnten Mischung hat sich eine Sprengkapsel mit 500mg HMTD als
ausreichend erwiesen. Die Zündfähigkeit, Sprengkraft und Brisanz ist zwar schwächer als die von
ANNM, dafür kommt man gänzlich ohne Nitromethan aus und verfügt dennoch über einen starken
Sprengstoff. Er ist also eine gute Alternative, wenn kein Nitromethan verfügbar ist.
Brisanzmessungen durch Stauchproben haben gezeigt, dass 28g Ammonal 47g Gelatinedynamit mit
65% Nitroglycerin entsprechen. Eine andere Variante ist das sogenannte "Französische Ammonal"
(=French Ammonal) Dieses besteht aus 86%AN, 8% Alupulver und 6% Stearinsäure. Über
Zündeigenschaften und Detonationsgeschwindigkeiten liegen mir leider noch keine Daten vor.
Herstellung von Ammoniumnitrat
Den meisten Freaks dürfte die Herstellung längst bekannt sein, aber für
Neulinge der Vollständigkeit halber hier trotzdem die klassische Methode:
Man kauft sich den Kunstdünger Kalkammonsalpeter (KAS), welcher gekörnt
in den Farben Grün (Grünkorn genannt) oder Braun zu haben ist und etwa
80% AN enthält. Den bekommt man preiswert beim Agrar-Grosshandel in
50kg Säcken zu ca. 15 €, weshalb die chemische Synthese von
Ammoniumnitrat eigentlich unrentabel ist und nur in Betracht kommt, wenn
extreme Reinheit gefordert ist. Ich schildere nun die Gewinnung von relativ
reinem Ammoniumnitrat aus diesem Dünger in 4 Schritten, wie ich es selbst
schon häufig praktiziert habe.
Geräte: grosser Eimer (Kunstoff oder Metall ist egal), Wasserkocher, ggF.
feines Sieb, nicht zu dünner, ca. 2m langer, möglichst durchsichtiger
Schlauch, Kaffeefilter, grosse Pfanne, Herd, mehrere Flaschen oder 2. Eimer,
Rührstab oder Kochlöffel, Backofen, Keramikplatte
Chemikalien: KAS und Wasser
1.Auflösen des Düngers: In einen grossen Eimer werden ca. 1800g KASKörner gegeben, nun wird 1 Liter Wasser zum kochen gebracht. Man hält
einen Rührstab oder Kochlöffel bereit und übergiesst die Körner mit dem
kochenden Wasser, während man gründlich umrührt. Dabei sinkt die
Temperatur des Wassers rapide; in kurzer Zeit sogar unter
Zimmertemperatur, (da Ammoniumnitrat sehr leicht in Wasser löslich ist und
ein Lösevorgang immer Wärmeenergie verbraucht). Das ist schon mal ein
gutes Zeichen! *g* So, nun rührt man und rührt man und zwar so lange, bis
man mit dem Kochlöffel keine runden Körner mehr nach oben fischen kann,
sondern nur noch Matsch. Das zeigt an, dass sich das ganze AN aus dem
Dünger herausgelöst hat. Sollte man auch nach ewig langem Rühren noch
immer Körner finden, hat man entweder zu viel Dünger oder zu wenig Wasser
genommen, so dass die Lösung bereits gesättigt ist, sollte bei meinen
Mengenangaben aber nicht passieren! Man kann dann damit leben und
trotzdem weitermachen, wobei man einen kleinen Verlust hinnimmt, oder man
giesst langsam etwas heisses Wasser hinzu und rührt solange weiter, bis die
Körner aufgelöst sind. Der "Matsch" besteht im Wesentlichen aus Kalk
(Calciumcarbonat = CaCO3), welcher in Wasser so gut wie unlöslich ist und
sich deshalb am Boden sammelt.
2.Entfernen des Kalks: Diesen Kalk gilt es nun zu entfernen. Es hat sich als
unratsam erwiesen, sofort zu versuchen, den Kalk abzufiltern, da der Filter
anderenfalls sofort zusetzt und keine Flüssigkeit mehr durchlässt. Man lässt
das Ganze stattdessen 1 oder 2 Tage stehen bis sich der ganze Kalk am
Boden gesammelt hat (der Chemiker sagt: sedimentieren). Zwischendurch
empfiehlt es sich, mit einem feinen Sieb (z.B. Teesieb) den braunen b.z.w.
grünen Schaum, der sich an der Oberfläche gebildet hat abzuschöpfen, so
gut es geht. Denn dieser Schaum verstopft ebenfalls sehr schnell die Poren
des Filters. Wenn man irgendwann in den Eimer schaut und eine klare
Lösung vorfindet, die es möglich macht, bis auf den Grund des Eimers mit
der Kalkschicht zu schauen, ist die Lösung reif gefiltert zu werden. Man
könnte nun einfach versuchen die AN-Salzlake vom Kalk abzugiessen (zu
dekantieren), aber ich mache es lieber anders, da ansonsten immer viel Kalk
mit aufgewirbelt wird. Ich stelle den Eimer auf eine höhere Ebene und hänge
einen Schlauch in die Salzlake, der immer gerade eben unter der
Wasseroberfläche gehalten wird. Nun saugt man an dem Schlauch, der dafür
am besten durchsichtig sein sollte, bis sich dieser mit Lösung gefüllt hat. Man
hält den Schlauch zu und lässt ihn herunter hängen, so dass sich das Ende
auf einer niedrigeren Höhe befindet, - also das Saugheberprinzip wird wohl
hoffentlich jeder kennen - wenn man jetzt öffnet, fliesst die ganze Lösung
durch den Schlauch. Dabei lässt man sie in einen Kaffeefilter laufen, unter
den man entweder einen Eimer oder nacheinander mehrere leere Flaschen
stellt. Bei Flaschen hat man den Vorteil, dass nachher in den ersten die
reinste AN-Lösung ist, und in der letzten die unreinere, weil dann ja mehr
Kalk vom Schlauch angesogen wird, je näher man in Bodensatznähe damit
kommt. So kann man AN in verschiedenen Qualitäten herstellen. Die
Flaschen mit der AN-Lösung kann man ebenfalls nochmals liegen lassen, um
weiteren Restkalk zu entfernen. Dazu werden sie schräg liegend wie
Weinflaschen ein paar Tage gelagert, bis sich eine deutliche Kalkschicht in
der Flasche gebildet hat. Durch anschliessendes, vorsichtiges Abgiessen
vom Kalk erhält man so eine sehr reine, kristallklare AN-Lösung - wenn man
denn Spass dran hat, nötig ist es nicht unbedingt.
3.Eindampfen des Ammoniumnitrats: Diese AN-Lösung wird nun in eine
saubere, grosse, flache Pfanne gegossen und auf dem Herd gekocht. Dabei
kann es schon sein, dass man eine ganze Weile kochen muss, so 1 Stunde
etwa, je nach Menge der Lösung. Es entweicht Wasserdampf, das AN wird
getrocknet. Man erkennt trockenes AN daran, dass in der Pfanne eine weisse
Rauchentwicklung einsetzt, die rasch den Raum einnebelt. Dann sollte man
aber lüften, da der Rauch ungesund ist! Man sollte sich die Zeit merken, nach
der dieser Nebel erscheint, damit man beim nächsten Mal weiss, wie lange
es dauert und nicht die ganze Zeit die Pfanne beobachten muss. Das
Problem ist, dass das AN geschmolzen ist und sich somit optisch kaum mehr
vom Wasser unterscheidet, aber wenn es sprudelt und schäumt, deutet sich
an, dass nicht mehr viel Wasser vorhanden ist. Wenn man das AN lange
genug auf diese Art erhitzt, kann man sich ein Nachtrocknen im Ofen
ersparen. Man lässt die Pfanne gut abkühlen, bis sich ein starrer, weisser
Block in ihr gebildet hat. Die Pfanne wird dann erneut erhitzt, bis das AN
anschmilzt und sich der Block bewegen lässt, dann kippt man ihn aus und
zerkleinert ihn z.B. mit einem Hammer in einem Stoffbeutel oder mühsam mit
einem Mörser, es sei denn man gehört zu den Glücklichen, die eine
Chemikalienmühle besitzen, dann macht man es halt damit! Tip: heisses AN
lässt sich viel leichter zerkleinern als kaltes!
4. falls nötig Nachtrocknen: Woran man trockenes AN erkennt: Wurde das AN
lange genug in der Pfanne erhitzt, ist es trocken und kann dann sofort - am
besten noch heiss - in einer luftdicht verschraubten Kunstoffdose oder in
einem luftdichten Glas, z.B. Einweckglas aufbewahrt werden. Luftdicht
deshalb, weil AN stark hygroskopisch ist, d.h. Wasser aus der Luft aufnimmt,
bis es zerfliesst. Dann ist es unbrauchbar und muss erneut getrocknet
werden. Hat sich auch nach längerem Lagern kein Kondenswasser in dem
Gefäss gebildet, deutet es darauf hin, dass das AN gut getrocknet ist und sich
für "unsere Zwecke" vortrefflich eignen wird. Auch wenn der erkaltete ANBlock steinhart ist und sich nur mühsam zerschlagen lässt, ist das AN gut
getrocknet.
Anderenfalls muss man das zerkleinerte AN im Backofen bei 120-130°C
trockenen, indem man es flach, am besten auf einer keramischen Platte (zur
Not Pizzateller) ausbreitet. Je nachdem wieviel AN es ist, muss man es
kürzer oder länger trocknen, für 1 kilo etwa 2-3 Stunden als grober Wert. Man
sollte AN nicht in Metallbehältern wie Backblechen trocknen, da diese sehr
schnell korrodieren und dann das AN mit Oxiden verunreinigen. Zumindest
sollte man bei Verwendung eines Backblechs reichlich Backpapier benutzen.
Ammoniumnitrat / Nitromethan
Dieser 2-Komponentensprengstoff hat eine hohe Brisanz, ist in der Handhabung sehr
sicher und unempfindlich und wird deshalb von Profis (unter der Markenbezeichnung
KINEPAK) eingesetzt.
Dieses besteht im Wesentlichen aus einem homogenen Gemisch von fein gepulvertem,
trockenem Ammoniumnitrat und reinem Nitromethan im Massenverhältnis 10:3,3, d.h. zu
1000g AN kommen 295 ml NM. Die Detonationsgeschwindigkeit liegt bei VD=6125 m/s
und übetrifft damit gewöhnliches Dynamit.
Das gute an diesem Sprengstoff ist, dass er aus leicht beschaffbaren Zutaten besteht und
man nicht erst mit gefährlichen Säuren hantieren muss, um eine aufwendige Synthese zu
vollziehen. Ausserdem ist er leistungsstark, sehr sicher und dabei trotzdem leicht zur
Detonation zu bringen. Mit einer Initialladung von 500mg HMTD erreicht man immer eine
Zündung.
Nachteilig ist der höhere Preis im Gegensatz zum ANFO, dafür ist aber die Zündfähigkeit
garantiert, was diesen Sprengstoff zu meinem persönlichen Favoriten gemacht hat. Ein
weiterer Nachteil - wie bei allen AN-Sprengstoffen ist die Hygroskopizität, d.h. AN zieht
Wasser aus der Luft an und macht sich damit selbst schnell unbrauchbar. Ausserdem ist
Nitromethan relativ flüchtig. Das einzige, was deshalb beachtet werden muss, ist dass
man den Sprengstoff, b.z.w. die beiden vorbereiteten Komponenten luftdicht verschlossen
hält, z.B. in einer PE-Plastikflasche mit Schraubverschluss.
Wenn man die 2 Komponenten getrennt hält und erst am Sprengungsort zusammenbringt,
(wie KINEPAK dies auch tut) wird die Sicherheit noch zusätzlich erhöht. Nebenbei: Es fällt
dann keiner der beiden Stoffe unter das Sprengstoffgesetz, erst im Moment der Mischung!
Ammoniumnitrat kann man entweder in reiner Form kaufen, selber herstellen (aus
Salpetersäure und Ammoniak), oder aus käuflichem Kunstdünger gewinnen, was am
preiswertesten und effektivsten ist (Siehe Ammoniumnitrat aus Kalkammonsalpeter)
Nitromethan ist schwierig und teuer herzustellen, deshalb empfiehlt sich der Kauf. Da es
ein wichtiger Treibstoffbestandteil für Dragster und Powerboote ist, kann man es als
Treibstoff für entsprechende Modelle mit Brennstoffmotoren bekommen. In jedem
Modellbaushop gibt es Treibstoffe mit NM, allerdings selten mit über 20%. Man muss
schon etwas herumfragen wo man 100%iges NM bekommt, aber es findet sich immer ein
Lieferant. Normalerweise kostet ein Liter unter 20 Euro. Einige bieten Treibstoff mit 50%
NM und 50% Methanol an, diesen kann man zur Not auch benutzen.
Um etwas vom teuren NM zu sparen, kann man auch nur 200ml oder noch weniger zu
1000g AN hinzufügen, dabei sinkt natürlich die Sprengkraft und die Zündfreudigkeit. Als
sehr gut und kraftvoll hat sich auch die folgende Mischung erwiesen: 185g Nitromethan +
84g Methanol auf 1000g AN.
Bariumperoxid
In 250 ml Wasser werden 47g Bariumchlorid gelöst. Zu dieser Lösung werden
250ml Wasserstoffperoxid 30% (H2O2) gegeben. Nun werden 200ml
Ammoniaklösung 24% unter Rühren hinzugefügt. Die Mischung wird solange
stehen gelassen, bis die Ausfällung des Feststoffs abgeschlossen ist. Die
klare Flüssigkeit wird vorsichtig abgegossen (dekantiert) und durch frisches
Wasser ersetzt. Den Vorgang wiederholt man 2-3 mal. Die Lösung wird
gefiltert (Büchner Trichter) und der Rückstand mit Wasser gewaschen.
Anschliessend wird er in einem Porzellangefäss bei 50-70° C getrocknet,
wobei die Masse gelegentlich mit einem Spatel verteilt wird. Wenn das
produkt einen krümeligen Zustand annimmt, wird die Temperatur auf 75-80°C
erhöht. Das komplett getrocknete Produkt wird dicht verschlossen in einer
Glasflasche aufbewahrt. Ausbeute: 55-60g des Oktahydrats. Bei 130°C kann
das Produkt zum Semihydrat weiter getrocknet werden. Ein komplett
wasserfreies Peroxid kann bei einer Temperatur über 200°C gewonnen
werden, dies bewirkt jedoch einen teilweisen Verlust an Sauerstoff.
Bleiazid
Bleiazid, Pb(N3)2, Mol-Gew. 291,23 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.
Stoffdaten: Spez. Gewicht 4,38 - Detonationsgeschwindigkeit: 4630m/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.
Bleiazid ist ein kraftvoller und relativ sicherer Initialsprengstoff. Er ist
allerdings ziemlich giftig! Die Herstellung von Bleiazid ist ausgesprochen
einfach und schnell nachzuvollziehen, es gibt jedoch einen dicken Haken:
Man benötigt den Stoff Natriumazid. Diesen kann man nur selber herstellen,
wenn man Natriumamid oder elementares Natrium besitzt. Da kaum jemand
welches haben wird, bleibt nur der Kauf. Es ist aber beinahe unmöglich, auf
legalem Wege an Natriumazid zu kommen, denn dieser Stoff ist ungefähr so
schwer zu beschaffen wie Zyankali, weil er auch fast genauso giftig ist. Wer
gut an Schrottautos kommt, kann höchstens probieren die Natriumazidtabletten aus nicht ausgelösten Airbag-systemen zu holen. Sie dienen dazu,
den Airbag bei Auslösung mit Stickstoff aufzublasen. Wenn jemand trotzdem
Natriumazid bekommen hat, oder es irgendwie hergestellt hat, kann er
daraus wie folgt Bleiazid herstellen:
Synthese: Die Synthese mittels Natriumazid und Bleinitrat verläuft nach der
folgenden Gleichung:
Pb(NO3)2 + 2NaN3 ---> Pb(N3)2+ 2 NaNO3
337,198g + 130,022g ---> 291,232g + 169,988g
Im Versuch sieht das dann folgendermassen aus: 5g NaN3 werden in 50ml
destilliertem Wasser aufgelöst. Das ist dann Lösung A. 14-15g Bleinitrat
(PbNO3)2 werden in 100ml dest. Wasser aufgelöst. Anschliessend werden
ebenfalls 0,4 - 0,5g darin Dextrin aufgelöst. Das ist die Lösung B. Beide
Lösungen sollen eine Temperatur zwischen +10 und +30°C haben. Das
Dextrin ist sehr wichtig, damit nur sehr kleine Kristalle, also ein feines Pulver
von Bleiazid entstehen kann. Grössere Kristalle wären sehr gefährlich, da sie
beim Zerbrechen detonieren könnten.
Nun werden unter ständigem Rühren langsam die beiden Lösungen
zusammengegossen. Sofort setzt ein weisser, milchiger Niederschlag ein.
Wurde alles zusammengegossen, rührt man noch kurz weiter und lässt dann
alles sedimentieren. Die klare Flüssigkeit wird abgegossen und zum weissen
Bodensatz wird kaltes destilliertes Wasser hinzugefügt. Diese Lösung wird
durch ein feines Filtrierpapier gefiltert und darin nochmals mit destilliertem
Wasser gewässert, um Reste der Natriumnitratlösung und nicht reagierte
Bestandteile auszuspülen. ACHTUNG: Der Niederschlag ist mikrokristallin
(Kristallgrösse unter 0,02mm) daher ist ein Kaffeefilter nicht geeignet, die
Kristalle auszufiltern. Ein Grossteil fliesst sonst einfach hindurch!
Ausbeute: 8,64g - 8,8g Bleiazid (96,4 - 98,2% der theoretischen Ausbeute)
Hexamethylentriperoxiddiamin
Stoffdaten: Detonationsgeschwindigkeit: 4510 m/S - Bleiblockausbauchung:330 ccm Schlagempfindlichkeit: 0,6 Nm - Reibempfindlichkeit nach BAM: 0,01 kP (gleich mit
Acetonperoxid und Bleiazid) - Schüttdichte 0,66g / cm 3
Herstellung: Diese komplexe Verbindung ist alles andere als kompliziert herzustellen, man
benötigt nur 3 leicht beschaffbare Zutaten und die Herstellung gestaltet sich ungefährlich,
da das HMTD erst nach längerer Zeit allmählich entsteht.
Geräte: 1 Becherglas (niedrige Form, 100ml), 1 Thermometer (nicht zwingend), Schüssel
für Kältemischung (nicht zwingend), 20ml Spritze oder kleiner Messkolben / Becher, ggF.
Mörser und Pistill, Rührstab oder Löffel aus Glas, Kunststoff oder Holz. Ideal wäre
ausserdem ein Gefrierschrank.
Chemikalien:
8g
reine
Zitronensäure
(C6H8O7), 14ml
Wasserstoffperoxid 30% H2O2, 4g
Hexamin = 1 Esbittablette, Wasser.
Nochmal in aller Deutlichkeit:
Zitronensäure ist Zitronensäure!
Es kommen nämlich immer Leute
auf die Idee was anderes zu
nehmen, wie z.B Ascorbinsäure =
Vitamin C... und wundern sich
dann, warum alles überkocht!
1.) Zunächst werden 14ml H2O2
30% abgemessen, dieses wird mit
7ml Wasser auf eine Konzentration
von 20% verdünnt. Dafür habe ich
speziell ein Reagenzglas mit 2
Markierungen angefertigt. Auch für
die Zitronensäure habe ich ein
Reagenzglas, bei dem die Füllhöhe
von 8g markiert ist, so kommt man
künftig ohne Wiegen aus und spart
Zeit. In der Glasschale befindet
sich bereits eine gepulverte Esbittablette.
2.) Diese nun 21ml 20%iges H2O2
werden in einem vollkommen
sauberen Becherglas* heruntergekühlt, am besten auf 0°C oder
tiefer, es sollte nur nicht gefrieren.
Dazu kann man es am besten in
den Gefrierschrank stellen, oder in
eine Schüssel mit Eiswürfeln und
einem Esslöffel Speisesalz. Falls
kein Thermometer zur Verfügung
steht: eine halbe Stunde Kühlung
genügt in jedem Fall.
3.) Inzwischen wird die Esbittablette im Mörser zu feinem Pulver zerrieben. Man kann
natürlich besser noch 4g reines, gepulvertes Hexamethylentetramin benutzen, sofern
verfügbar. Auch die Zitronensäure wird fein pulverisiert, damit sie sich leichter auflöst. Es
müssen 8 Gramm Zitronensäure sein, ansonsten sinkt die Ausbeute!
* (Ein Weithals-Erlenmeyerkolben wie auf dem Foto geht natürlich auch).
4.) Das pulverisierte Hexamin wird in dem
H2O2 aufgelöst, durch ständiges Rühren.
Hierbei entsteht noch kein Sprengstoff, da der
Katalysator, die Zitronensäure, noch nicht
hinzugefügt wurde.
5.) Wenn alles gelöst ist, wird das Glas erneut
auf 0°C herunter gekühlt - genau wie zuvor.
Sollte das Eis geschmolzen sein, muss es
ersetzt werden.
6.) Nun werden 8 Gramm fein
pulverisierte Zitronensäure ebenfalls langsam in der Lösung
aufgelöst, während das Glas
weiterhin gekühlt wird. Die Kühlung
ist wichtig für die Sicherheit und für
die Ausbeute.
Im Grunde war das schon alles.
Was noch bleibt, ist das Ganze
noch für 2-3 Stunden auf die
gleiche Weise zu kühlen. Dabei ist
es gut, wenn man zwischendurch
umrührt oder schüttelt, es geht aber
auch ohne.
Anschliessend muss man das Glas dann bei Zimmertemperatur an einen sicheren Ort
stellen. Es sollte mit einem Bierdeckel oder ähnlichem abgedeckt sein und geschützt vor
Wärmequellen wie Heizung oder Herd und vor Sonnenbestrahlung (Sehr wichtig!!!) und
wo es auf keinen Fall herunter fallen kann. Dort bleibt es 24 Stunden stehen.
Nach dieser Zeit hat sich eine schaumartige, weisse
Schicht auf der Lösung gebildet - das HMTD! Ab jetzt
sollte mit grösster Vorsicht vorgegangen werden:
besonders Hitze, Feuer und Funken müssen unter
allen Umständen ferngehalten werden!
Man giesst das Ganze durch einen Kaffeefilter und spült das Becherglas mit kaltem
Leitungswasser aus, welches man ebenfalls jeweils in den Filter giesst, um auch den
letzten Rest HMTD aufzufangen. Der flockige Rückstand wird im Filter mit scharfem Strahl
kaltem Leitungswasser gründlich gewässert, bis auch die letzte Verunreinigung ausgespült
sein sollte. Ungefähr 5 Minuten dürften genügen. Soll das HMTD schneller trocknen, kann
man es auch noch mit Spiritus nachwaschen. Dann wird der Kaffeefilter auf
Zeitungspapier oder trockene Tücher gelegt, die das Wasser aufsaugen. Man lässt ihn
samt Inhalt an der Luft trocknen, unter den gleichen Bedingungen wie zuvor das
Becherglas aufbewahrt wurde!
Wenn das Pulver lose und ohne zu verkleben im
Filter rieselt und ungefähr
aussieht wie
Traubenzucker, ist das HMTD trocken und kann
verwendet oder im Kühlschrank in einem sanft zu
öffnendem Gefäss aufbewahrt werden, das aus
Kunstoff oder Glas sein kann. Das HMTD ist
unter Kühlung etwa 6 Monate haltbar, dann
verliert es allmählich seine Kraft. Falls HMTD
über der normalen Temperatur aufbewahrt wird,
zersetzt es sich schneller und wird gefährlicher in
der Handhabung! HMTD darf nicht mit Metallen in
Berührung kommen, da es sonst u.U. von selber
detonieren kann!
Bei dieser Methode beträgt die Ausbeute an HMTD ca. 3,5 - 4g. Genug, um 7-8
Initialzündkapseln daraus zu fertigen! Möchte man sich von der Wirksamkeit des
gewonnenen Initialsprengstoffs überzeugen, so kann man eine stecknadelkopfgrosse
Menge! losen Pulvers mit einem Streichholz oder Feuerzeug anzünden. (nicht vergessen,
das übrige HMTD weit davon in Sicherheit zu bringen!) Es wird mit kaum wahrnehmbarer
Geschwindigkeit verpuffen. Ab etwa der Menge eines Teelöffels detoniert selbst das
lockere Pulver ohne Einschluss!!! Wenn man nun erneut eine stecknadelkopfgrosse
Menge in einem winzigen Stück Alufolie einwickelt und rollt, und man dieses mit einem
Streichholz erwärmt, detoniert auch diese kleine Menge mit einem lauten Knall.
(ACHTUNG: sehr laut! - Gehör schützen!) Da HMTD mit Metallen reagiert, darf so eine
Alu-HMTD-Rolle nur unmittelbar vor dem Versuch angefertigt, aber nicht gelagert werden.
Text & Fotos: © by Saugi
Natriumcyanid
Man gibt 420g K4[Fe(CN)6]3 (Kaliumhexacyanoferrat II) in einen 2Liter
Rundkolben. In ein 1Liter Becherglas werden 600ml kaltes Wasser gegossen
und vorsichtig 200ml konz. Schwefelsäure hinzugefügt. (=800 ml 25%
H2SO4) Diese heisse Lösung wird zum Ferrocyanid gegossen. Man
verschliesst den Kolben mit einem einfach durchbohrten Stopfen, durch den
ein Glasrohr mit Durchmesser 1-1,5cm geschoben wird. Jetzt schliesst man
einen passenden Silikon-Schlauch an dieses Rohr an und leitet das Ende des
Schlauches in 181ml einer 45% Natriumhydroxid-Lösung (NaOH). Nach 10
Minuten Erwärmung in einem kochenden Wasserbad, setzt eine starke
Gasentwicklung ein. Vorsicht! Nur unter einer sicheren Gasmaske arbeiten!
Man rührt von Zeit zu Zeit die NaOH-Lösung um. (Diese Lösung kann sich bis
80°C erwärmen, das macht nichts - sie braucht nicht gekühlt zu werden)
Nach 60-70 Minuten ist die Reaktion beendet, und die Gasentwicklung hört
auf.
Man hat nun fast 260-280ml einer 40% NaCN-Lösung. Auf keinen Fall die
blau-grüne Abfalllösung ins Abwasser giessen, ansonsten wird die
Kanalisation mit dieser teuflischen Mixtur verseucht. Man giesst es vorsichtig
mit Gasmaske in ein 1 Liter Glas und vergräbt es. Bitte an einem
unbewohnten Platz! Die Gase die dabei entstehen sind HCN (Cyanwasserstoff, Blausäure!) Das Einatmen dieser Dämpfe kann innerhalb von
Sekunden schwerste Vergiftungen auslösen und zum Tod führen! Diese
Dämpfe können ebenfalls auch über die Haut absorbiert werden! Aufgrund
dieser Wirkung wird es noch heute in manchen Teilen der Welt zur
Hinrichtung in Gaskammern benutzt - nur damit du weisst, womit du es zu tun
hast!
Ferrocyanid
Wiege nach Gewicht 5 Teile Rost und 10 Teile Holzkohle und 10 Teile
Natriumcarbonat ab. Vergewissere Dich, dass alle Zutaten sehr fein gepulvert
sind und vermische sie gründlich miteinander. Erhitze einen Schmelztiegel
zur Rotglut, dann gib die Mischung hinein. Nun sollte alles zusammenschmelzen und rot glühen und nach einer Weile erscheinen violette Flammen
aus der Mischung. Rühre mit einer Gabel um, bis die Flammen erlöschen.
Stell dann alles ab und lass abkühlen. Gib die Mischung in eine grössere
Menge Wasser und rühre gründlich um. Filtere die festen Reaktionsrückstände heraus. Lass das Wasser verdunsten um das Ferrocyanid
auszukristallisieren.
Die Gase die dabei entstehen sind HCN (Cyanwasserstoff, Blausäure!) Das
Einatmen dieser Dämpfe kann innerhalb von Sekunden schwerste
Vergiftungen auslösen und zum Tod führen! Diese Dämpfe können ebenfalls
auch über die Haut absorbiert werden! Die Blausäure verbrennt mit violett
gesäumter Flamme und wird dabei unschädlich gemacht.
Cyanid
Das Ferrocyanid wird zum Cyanid umgewandelt, indem 8 Teile Ferrocyanid
mit 3 Teilen Natrium- oder Kalium-Carbonat vermischt werden. Gib diese
Mischung in den rotglühenden Schmelztiegel. Das Pulver wird schmelzen
und blubbern, es entsteht ein fester und eine flüssiger Anteil.
Wenn das Blubbern aufhört, giesse den flüssigen Anteil auf eine harte
Oberfläche (z.B. Kachel, Glasplatte). Es verfestigt sich auf der Oberfläche. Es
muss nun zerkleinert einem geeigneten Behälter aufbewahrt werden. Dies ist
dein Cyanid, es sollte relativ rein sein. Es gibt noch andere Wege, aus dem
Ferrocyanid Das Cyanid herzustellen, schaue auf der Rhodium-Seite nach.
Es ist eine wirlich gute Idee, eine Notversorgung mit Natriumthiosulfat und /
oder Amyl-/Butylnitrit griffbereit zu haben, da eine Cyanidvergiftung schnell
und leicht passiert ist. Es ist wohl überflüssig zu sagen, dass die Dämpfe
giftig sind!
Eine weitere Möglichkeit Cyanide zu gewinnen, ist es Calciumcyanamid =
Kalkstickstoff (leicht beschaffbarer Dünger) mit Kohlenstaub und
Natriumchlorid (Kochsalz) fein zerrieben, z.B. in einem Quarzrohr auf über
1000°C
zu
erhitzen
(Brennerflamme
genügt).
Die
richtigen
Mengenverhältnisse sind mir leider nicht bekannt. Dabei ensteht Calciumund Natriumcyanid, bei einer Ausbeute von bis zu 42-44%. Auf diese Weise
wurden lange Zeit industriell grosse Mengen Cyanid hergestellt. Auch
Harnstoff [CO(NH2)2] mit Natron (NaHCO3) und Kohlenstaub im Verhältnis
3:3:1 vermischt und auf sehr hohe Temperaturen gebracht reagiert unter
Cyanidbildung. Um absolut reines Cyanid zu bekommen, versetzt man dieses
gewonnene "Black Cyanide" mit Säure, es entsteht sofort HCN = Blausäure,
mit der sich eine Na- oder KOH - lösung zur reiner Na- oder KCN-Lösung
neutralisieren lässt.
Nitromannit
C6H8N6O18, MG. 452,2, D. 1,6, Schmp. 112–113°, Verpuffungspunkt 185°, farblose,
explosive Kristallnadeln, unlösl. in Wasser, lösl. in Aceton, Ether u. heißem Ethanol
(Formel s. Mannit). M. ist ein sehr brisanter Explosivstoff u. schwierig zu stabilisieren, er
wurde in den USA verwendet als Initialladung in Sprengkapseln u. elektr. Zündern.
Daten: Sauerstoffbilanz +7,1%, Explosionswärme 6385 kJ/kg, Normalgasvol. 755 l/kg,
Detonationsgeschw. 8260 m/Sek., Bleiblockausbauchung 510 ml/10 g, Schlagempfindlichkeit 0,8 J
Also ich werde hier einfach mal eine Methode der Darstellung beschreiben, die bei mir
zum Erfolg geführt hat. Ob es nun die beste Methode ist, sei erst mal dahingestellt,
vermutlich gibt es bessere. Ich habe von Methoden gelesen, die nur Ammoniumnitrat und
H2SO4zur Nitrierung erfordern und von solchen wo 99% HNO 3 erforderlich ist. Das bei 99100% HNO3 die Ausbeute optimal ist, lässt sich denken, allerdings ist es auch nicht
gerade einfach, an diese Säure zu kommen und sie ist dermassen teuer, dass es wohl
auch nichts ausmacht, wenn, wie bei dieser Methode, das Mannitol nicht völlig ausgenutzt
werden kann, weil die schwächere HNO 3 mit 69% dafür wiederum bedeutend billiger ist,
so dass der Verlust an Mannitol mehr als ausgeglichen wird.
Geräte: Becherglas, 50ml Schüssel für Kältemischnung, Spritze oder Messzylinder zum
Abmessen der Säuren, Waage, grosses Glas (ca. 0,3 - 0,5 Liter), Filter und Filtrierpapier.
Chemikalien: Mannitol, konz. Salpetersäure, konz. Schwefelsäure
Synthese: In einem Becherglas (50 ml) werden 5 ml Salpetersäure (65-69% HNO 3) mit
10ml Schwefelsäure (96% H2SO4) gemischt. Das Glas wird im Gefrierschrank oder mittels
einer Eis-Kochsalz-Kältemischung auf eine Temperatur von unter 0°C gebracht.
Dann nimmt man das Glas aus dem Gefrierschrank und stellt es in eine Kältemischung,
sofern es nicht schon darin steht. 2g trockenes!! Mannitol werden ganz langsam, in kleinen
Portionen zugegeben. Es wird nach jeder Zugabe sofort intensiv umgerührt und
abgewartet, wie sich die Temperatur verändert! Sie sollte möglichst bei 0° bleiben, weil
dies für die Ausbeute und den Nitriererfolg von Bedeutung sein soll. Bei mir lag die
Temperatur allerdings auch gegen +10°C.
Das Ganze sollte man unter dem Abzug tun, wenigstens aber vor dem geöffneten Fenster,
wobei man darauf acht gibt, die Dämpfe nicht einzuatmen. Sehr angenehm ist, dass nur
sehr wenig nitrose Gase entstehen und die Temperatur sich auch gutmütig verhält. Es ist
also nicht unbedingt erforderlich, im Freien zu arbeiten, obwohl es anzuraten ist, falls
diese Möglichkeit besteht.
Hat man das ganze Mannitol zugefügt, kommt die Lösung wieder in den Gefrierschrank,
wo sie 2 Stunden stehen bleibt. Danach giesst man das Zeug in ca. 100ml kaltes Wasser
und filtriert es durch einen Kaffeefilter. Man kann auch mehr als 100ml Wasser nehmen,
aber nicht weniger - anderenfalls wird der Filter schell von der Säure zerfressen!
Nun wird gründlich mit kaltem Wasser gespült, dabei kann man den Becher
zweckmässiger Weise auswaschen und weitere MHN-Reste auffangen, die darin kleben
blieben. Im Filter sammeln sich mindestens 2g MHN. Diese werden nochmals mit ca.
100ml einer 5% Natriumcarbonat-Lösung gespült, um die Säure zu neutralisieren. Dann
spült man erneut mit Wasser, um die Soda-Lösung wieder zu entfernen. Keine Sorge,
MHN ist unlöslich in Wasser, es geht nich ts dabei verloren. Den Kaffeefilter nimmt man
dann heraus und legt ihn mit Inhalt auf trockene Tücher oder Zeitungspapier. Hier muss er
mindestens ein oder besser zwei bis drei Tage trocknen, denn MHN trocknet sehr
langsam, im Gegensatz zu HMTD. Das trockene MHN sieht aus wie zerbröselte Kreide
und klebt nicht mehr so zusammen. Wärmequellen und Sonneneinstrahlung müssen
natürlich vermieden werden!
Ist das MHN getrocknet, kann man es in Kapseln pressen und mit einer kleinen Aufladung
von HMTD zur Detonation bringen. Die direkte Zündung mit Zündschnur ist nicht zu
empfehlen, denn MHN schmilzt erst bevor es sich durch Hitze entzündet. Die Detonation
würde also nur unvollständig ablaufen. Mit etwas HMTD initiiert entfaltet es jedoch seine
volle Kraft, die sehr beachtlich ist!
MHN ist unempfindlicher gegen Schlag und Funken als HMTD, es ist aber auch sehr
reibungsempfindlich. Um es längere Zeit lagern zu können, muss es mit Säurebindern
stabilisiert werden. In der Praxis wird es dafür mit 5-10% Natriumsalicylat gemischt, oder
es wird 3 mal in heissem Ethylalkohol gelöst und rekristallisiert, um die Reinheit zu
optimieren. Es ist möglich, dass Teile des Mannits bei dieser Methode unternitriert werden
und zum Teil nur Mannitolpentanitrat entsteht. Trotzdem erhält man einen sehr
leistungsstarken Initialsprengstoff.
Pentaerythrittetranitrat
PETN ist ein moderner Hochleistungssprengstoff, der sicher in der
Anwendung und extrem brisant ist. Dieser Sprengstoff findet daher heute
vielfältige Anwendungen, z.B. in Sprengschnüren, die in der Lage sind
Stahlrohre und sogar -träger abzusprengen, er wird aber auch militärisch viel
benutzt: z.B. ist die derzeitige Handgranate der Bundeswehr (DM51) mit einer
Ladung aus ca. 64g PETN gefüllt, aber auch Explosivgeschosse, Bomben
und Raketen wurden und werden mit reinem oder vermischtem PETN gefüllt.
Technische Daten: Detonationsgeschwindigkeit: bis 8500 m/s - Schmelzpunkt
141°C - Verpuffung bei 205°C - Molekülmasse: 316,14 g/mol - Dichte: 1.773
g/ccm - Explosionswärme: 1530 kcal/kg - Spez. Gasvolumen: 768 l/kg Explosionstemperatur: 4230°C - Schlagempfindlichkeit: 0,20 kpm/cm 2 Reibungsempfindlichkeit: eher gering.
Ich hatte lange Zeit gedacht, PETN sei schwer herzustellen, aber wenn man
erst über die nötigen Zutaten verfügt, ist es sogar ziemlich einfach. Man
benötigt allerdings konzentrierte, rauchende Salpetersäure! Diese muss man
sich in der Regel selber herstellen, da sie kaum zu beschaffen ist. Für ca. 10g
PETN benötigt man je 20ml HNO3 konz. und 5g Pentaerythrit. Pentaerytherit
kann man kaufen oder sich selber herstellen, wenn man über Acetaldehyd
sowie Formaldehyd verfügt.
PETN lässt sich prinzipiell auch zu Plastiksprengstoff verarbeiten. Laut einer
Anleitung soll es dafür mit 10% Wachs und 5% Vaseline verknetet werden.
Diese Mengenangaben kann ich jedoch nicht bestätigen: ich erhielt damit nur
unknetbaren Krümelkram, aber keinen Plastiksprengstoff.
Das reine PETN sollte 10% Wasser enthalten - dadurch wird es sicherer und
sogar noch brisanter, da bei guter Verdichtung die Detonationsgeschwindigkeit durch das Wasser sogar verbessert wird. PETN sollte
möglichst gut verdichtet sein, am besten kraftvoll gepresst, damit es seine
volle Wirkung entfalten kann.
PETN ist zwar ziemlich sicher, es kann jedoch durch Hammerschläge und
kräftigere Stösse zur Detonation gebracht werden, was dann verheerende
(tödliche) Auswirkungen hat. Besonders wichtig ist deshalb, dass das PETN
immer mit 10% Wasser befeuchtet ist und dass es sehr rein hergestellt
wurde, es muss neutral sein und darf keine Säure mehr enthalten.
PETN ist - meiner Meinung nach - so ziemlich der geilste Sprengstoff den es
gibt! Er hat Power ohne Ende, ist bei guter Ausbeute leicht herzustellen,
ziemlich sicher in der Handhabung und im Vergleich zu Nitroglycerin,
Pikrinsäure, TNT oder Tetryl nicht nur wesentlich ungiftiger, was die
Herstellung und Handhabung vereinfacht, sondern auch noch bedeutend
stärker als jeder dieser Sprengstoffe. Nur RDX (Hexogen) dürfte dem
Nitropenta gleichkommen, welches noch unsensibler ist gegen Schlag und
Stoss. Dafür ist das RDX bedeutend teurer in der Herstellung, weil die
Ausbeute viel schlechter ist und spezielle Chemikalien erforderlich sind,
giftiger ist es nebenbei auch noch. Dennoch: der Nachteil des PETN ist und
bleibt nun mal der Preis. Im Vergleich zu Ammoniumnitrat-Sprengstoffen
jeder Art ist es ziemlich teuer. Es ist eben ein Hochleistungssprengstoff, der
dort spezielle Anwendung findet, wo extreme Brisanz erforderlich ist oder aus
Platzgründen nur kleine Mengen Sprengstoff untergebracht werden können,
die aber viel bewirken sollen. Bei normalen Sprengungen wird man daher auf
Ammonal, ANFO oder ANNM zurückgreifen, vielleicht zündet man jedoch mit
einer Sprengkapsel in der PETN enthalten ist, da dieses hervorragend als
Ladung in einem Initialzünder geeignet ist, sofern es selber mit einem
sensibleren Initialsprengstoff wie z.B. etwas Bleiazid initiiert wird. Wenn man
es so betrachtet, müsste man PETN auch als Primärsprengstoff ansehen, da
es aber auch viel als Hauptladung genommen wird, klassifiziere ich es als
Sekundärsprengstoff. Die Übergänge beider Klassen verschwimmen bei
einigen Sprengstoffen halt etwas, so zum Beispiel auch beim Nitroglycerin.
Das man nitrose Gase nicht einatmen darf und es im Freien oder vor dem
offenen Fenster machen muss, sollte ja bekannt sein - wem das nicht
bekannt war, der sollte sich ernsthaft überlegen ob es gesund für ihn wäre
mit Sprengstoffen zu hantieren, ohne sich vorher einschlägiges Fachwissen
angeeignet zu haben! Wer sich an die Mengen und Temperaturen hält, wird
jedoch nur sehr wenig nitrose Gase dabei erzeugen.
20 ml rauchende Hoko-HNO3 (mindestens 93%) werden in ein nicht zu
kleines Becherglas gegeben. Dieses kommt in eine grössere Schüssel die mit
Eiswürfeln und Eiswasser gefüllt wird. Mit einem Thermometer wird
umgerührt. (Wer kein Thermometer dafür hat, kann zur Not auch einfach die
Kapillare aus einem Zimmerthermometer herausnehmen, bei der zuvor mit
Strichen mit einem feinen Permanentmarker die Temperaturen 0°, 10 ° 15°
und 20° angezeichnet wurden) Es wird solange gerührt, bis die Temp unter
+10°C gefallen ist.
5g sehr feines Pentaerythrit kommen in einen gefalteten Streifen Karton, und
werden unter ständigem Rühren sehr langsam und in sehr kleinen Portionen
hinzugefügt, wobei man ständig die Temperatur im Auge behält. Sie sollte
15°C nicht übersteigen, auf keinen Fall aber 20°C! Wenn sie das tut, darf
kein weiteres PE zugefügt werden und man rührt solange, bis die Temp.
wieder gesunken ist. Hat man auf diese Weise alles Pentaerythrit zu der
Säure zugefügt, dann wird noch 15 Minuten unter Kühlung weitergerührt,
besser aber 30 Minuten, sofern ein Magnetrührer verfügbar ist. Danach kippt
man das ganze Zeug mit der Säure in ein Glas mit 200ml Eiswasser. Im
Grunde ist man nun fertig, das weisse Zeug was darin schwimmt ist das
PETN.
Nur leider enthält dieses PETN noch Säure und Verunreinigungen, daher
muss man es davon befreien. Was jetzt kommt, ist aufwendiger als die
Herstellung selber - leider! Aber wenn man Wert drauf legt, lange zu leben
und ein chemisch stabiles PETN möchte, das man gefahrlos länger lagern
kann, und einem nicht eines Tages vielleicht um die Ohren fliegt, muss man
die folgenden Schritte unbedingt genau ausführen!
Die Brühe wird durch einen Filter gegossen und das PETN wird aufgefangen.
Das PETN kommt anschliessend in einen Behälter mit ca. 150 ml Wasser.
Man rührt eine längere Zeit um und lässt es 15 Minuten in dem Wasser.
Man filtert erneut und spült das PETN nochmals im Filter mit etwas Wasser
aus. Jetzt stellt man eine 1% ige Natriumcarbonat-Lösung her, indem man 1g
NaCO3 in 100ml Wasser löst. Das PETN wird da hineingegeben und die
Lösung auf eine Temperatur von 85 - 90°C gebracht. Man belässt es eine
Stunde in der Lösung, und rührt dabei gelegentlich um. Das PETN wird
nochmals gefiltert und mit Wasser gespült und dann lässt man es trocknen.
Nach dem Trocknen gibt man es in einem Behälter und fügt unter Rühren
bzw. Schütteln gerade soviel Aceton hinzu, dass es sich komplett darin
auflöst. Dann fügt man die gleiche Menge Wasser hinzu, wie man Aceton
verwendet hat. Durch Schütteln kristallisiert das PETN sofort wieder aus. Man
filtert wieder und spült mit einer kleinen Menge Ethanol nach, um das Aceton
zu entfernen. Dann trocknet man an der Luft oder bei 40°C. Man hat ungefähr
10g ziemlich gut stabilisiertes PETN hergestellt, das man benutzen kann.
Komplett getrocknetes PETN sollte wieder mit 10% Wasser befeuchtet
werden, damit es unempfindlicher und brisanter wird.
Text: © by Saugi
Cyclotrimethylentrinitrosamin
Dieses entspricht praktisch Hexogen, bei dem 3 Sauerstoffatome fehlen
(eines bei jeder NO2-Gruppe). Man benötigt zur Synthese keine konzentrierte
Salpetersäure. Die einzige benötigte Säure ist Salzsäure und diese muss
nicht einmal besonders konzentriert sein! Man kann diesen Sprengstoff mit
Ammoniumnitrat und Schwefelsäure bei einer Ausbeute von 74% zu Hexogen
Oxdieren.
Die Ausbeute dieser Methode CTMTNA zu produzieren, liegt bei 30%. Das
bedeutet man kann letztendlich aus 140 Gramm Hexamethylentetramin 70
Gramm Hexogen gewinnen, ohne Salpetersäure zu verwenden! Dieser
Sprengstoff ist krebserregend und giftig, Kontakt muss unbedingt vermieden
werden! Dennoch, dieser Sprengstoff ist vielleicht der beste der sich zuhause
herstellen lässt, denn er ist einfach herzustellen und kraftvoll. Der Grund
warum er nicht militärisch verwendet wird, ist die schlechte Ausbeute von
30%. Ich habe zwar eine Aussage mit 50% gesehen, aber das bedeutet dass
die gewichtsmässige Ausbeute bei 50% liegt, z.B. 3,5g R-Salz aus 7g
Hexamethylentetramin. Die Detonationsgeschwindigkeit beträgt 7800 m/s bei
einer Dichte von 1,57 g/cm3. Die Relative Brisanz beträgt 1,17. Die
Bleiblockausbauchung beträgt 370 cm3. Bei dieser Dichte verursachen 2,5g
Quecksilberfulminat die Detonation, für 0,85g/cm3 genügt es, die Menge an
Quecksilberfulminat um 0,3g zu erhöhen.
Man benötigt:
7g Hexamethylentetramin
60ml Salzsäure (15%)
10,5g Natriumnitrit
50ml Natriumcarbonatlösung (10%)
20ml Aceton
1g Natriumcarbonat
destilliertes Wasser, ein Eisbad, zwei 150ml Becher
ein Thermometer, einen Filtriertrichter, 3 Filtrierpapiere
1) Man löst das Hexamin in 25ml Wasser und fügt die Salzsäure in einem
150ml Becher hinzu.
2) Mittels Eisbad wird diese Mischung auf 0°C heruntergekühlt. Dann fügt
man eine Lösung des Natriumnitrits in 50ml Wasser hinzu, während
umgerührt wird.
3) Man lässt diese Lösung über Nacht bei 5°C reagieren und filtert die
Kristalle heraus.
4) Nun wäscht man mit 200ml Wasser, dann mit der Natriumcarbonatlösung,
dann erneut mit 200ml Wasser.
5) Die Kristalle löst man bei ungefähr 40°C in Aceton, fügt 1 Gramm
Natriumcarbonat hinzu und rührt 5 Minuten lang um.
6) Man filtriert.
7) Das Filtrat wird in 100ml kaltes Wasser gekippt, in einem anderen 150ml
Becher, um die Kristalle auszufällen.
8) Die Kristalle werden erneut herausgefiltert und an einem warmen,
trockenen Platz als dünne Schicht getrocknet.
Um nun diesen Explosivstoff zu Hexogen zu oxidieren, braucht man:
10g R-Salz, 45g Ammoniumnitrat, 15g Schwefelsäure, 300ml Wasser
einen 150ml Becher, einen 500ml Becher, ein Eisbad, ein Thermometer
1) Das Ammoniumnitrat wird in einen 150ml Becher gegeben, dann gibt man
langsam unter Rühren die Schwefelsäure hinzu.
2) Mittels Eisbad wird die Mischung auf 5°C abgekühlt
3) Man fügt das R-Salz in kleinen Portionen hinzu, während gründlich
umgerührt wird und die Temperatur unter 20°C gehalten wird.
4) Nach dem alles zugefügt wurde, rührt man während der Reaktion für
weitere 30 Minuten, bei 15-20°C, dann kippt man die Mischung in 300ml
kaltes Wasser im 500ml Becher.Die Kristalle die sich dabei bilden, sind RohHexogen und sollten nach gewohnter Methode gereinigt werden.
Synthese von Salpetersäure (HNO3)
Konzentrierte Salpetersäure (Hoko-Säure) ist unerlässlich um bestimmte
Sprengstoffe herstellen zu können. Sie ist dafür grundsätzlich immer am
besten, aber sie ist auch ziemlich teuer, sowie extrem gefährlich. Weil für
bestimmte Sprengstoffe eben auch die einfache mit 65% HNO3 genügt
(Nitroglycerin, Nitromannit, Nitrocellulose...) verwendet der Hobbychemiker
sie daher meist nur dort, wo man nicht ohne sie auskommt und nimmt ggF.
kleinere Ausbeuten mit der schwächeren Säure in Kauf.
Wer konzentrierte Salpetersäure (>=95% HNO3) ohne Probleme irgendwo zu
kaufen bekommt, der braucht nicht weiterlesen - sondern kauft sie dort am
besten und darf mir gern per Email schreiben, wo er die her hat... ich habe
keine bekommen können! Und wenn dann nur mit Angabe des
Verwendungszwecks und allem PiPaPo... Apotheken erteilen einem da sogar
so gut wie immer eine komplette Absage!
Da empfiehlt es sich doch eher, sich die HNO3 selber herzustellen! Am
besten sind Normschliffgeräte, denn Kork- und Gummistopfen werden ratzfatz von Salpetersäuredämpfen aufgelöst und verunreinigen dabei
ausserdem die gute Säure. Ich benutze immer meine Normschliff-geräte,
aber weil die nicht gerade billig sind, will ich hier für den kleinen Geldbeutel
eine Möglichkeit präsentieren, wie man auch ohne auskommt - ist aber mehr
als Notbehelf anzusehen!
Den Vorteil, dass Aluminium nicht von HNO3 aufgelöst wird - ebenso wie
Teflon, nutze ich hier aus, um trotzdem mit Gummi- und Korkstopfen
auszukommen. Um die Anschaffung von ein paar einfachen Laborgeräten
aus Qualitätsglas kommt man natürlich dennoch nicht herum!
Man braucht in jedem Fall einen Rund- oder Erlenmeyerkolben, einen dazu
passenden Stopfen mit Bohrung und einem Verbindungsrohr zum
nachfolgenden Kühler (vorzugsweise Schlangenkühler, Dimrothkühler, Kugeloder Liebigkühler geht aber auch) sowie ein Vorlagegefäss mit doppelt
durchbohrtem Stopfen, in das die Säure tropfen soll. Ausreichend
Stativmaterial ist sowieso unerlässlich. Als Heizquelle kann man einfach
einen Bunsenbrenner oder Kartuschenbrenner benutzen, besser natürlich
noch ein elektrisches Heiznest, passend zum gewählten Rundkolben, (aber
wer sich sowas leisten kann, kann sich NS-Geräte schon lange leisten... ;) ein
Spiritusbrenner langt jedenfalls definitiv nicht, ausser man verwendet
Miniaturgeräte <100ml. Ein Spirituskocher könnte hingegen genügen.
Hier sieht man einmal den grundsätzlichen Aufbau einer solchen Destille, das
Bild ist aber nur ein Beispiel - keine genaue Aufbauanleitung! Varianten bei
der Wahl der Geräte sind möglich. Man könnte zum Beispiel auch statt des
Destillierkolbens einen einfachen Rundkolben nehmen und über ein Glasrohr
den Kühler anschliessen. Ein Thermometer muss nicht unbedingt sein, ist
aber auf jeden Fall besser, weil man dann das Temperaturverhalten notieren
und für eventuelle Wiederholungsdestillationen nutzen kann . Auf keinen Fall
kann man einfach die Säure in einem Glas auffangen, wie unten links zu
sehen, denn die giftigen und ätzenden Dämpfe wären in kurzer Zeit tödlich.
Man muss dort ebenfalls wieder einen Kolben oder eine Weithalsflasche mit
Stopfen und 2 Bohrungen an das Endrohr anschliessen (siehe rechtes Bild).
In einer steckt das Endrohr und in der anderen ein Glasrohr an das ein
Schlauch angeschlossen wird, der die Abgase ins Freie leitet. Die blauen
Pfeile kennzeichnen den Fluss des Kühlwassers.
Man kann sich übrigens den Liebigkühler zur Not auch selber bauen, indem
man durch ein etwa 3cm dickes Glasrohr, mit 2 Stopfen versehen, mittig ein
dünnes Glasrohr führt. Dann kommt noch in jeden Korken eine weitere
Bohrung, an die man dann die Kühlwasserzuleitung und -ableitung
anschliesst -fertig! Diese Bilder dazu habe ich aus einem Buch gescannt:
Da ich ja nun von einer Methode gesprochen hatte, die ohne NormschliffGeräte auskommt, will ich das mal erläutern: man stellt sich eine Destille
nach dem obigen Prinzip aus einfachen Glasgeräten zusammen und
verwendet normale, gebogene Glasrohre als Verbinder - keine Schläuche!
Nur für den Abluftschlauch kann man einen Schlauch verwenden, der dann
aber auch mit der Zeit von innen angegriffen wird, jedoch zahlreiche
Destillationen übersteht. Dazu braucht man noch die passenden Korkstopfen,
mit den richtigen und benötigten Bohrungen, desweiteren Alufolie aus der
Küche und eine Rolle Teflon-Dichtungsband, die es billig im Baumarkt bei den
Rohren und Verschraubungen zu kaufen gibt.
Nun kommt der Trick: der Korkstopfen wird sorgfältig auf der Innenseite mit
Alufolie umschlagen, so dass vom Korken nichts mehr zu sehen ist. Danach
durchsticht man, von der Innenseite her, mit einem konischen gegenstand,
z.B. Bleistiftspitze, genau mittig die Alufolie in Richtung Aussenseite, so dass
sich die Alufolie umkrempelt und sich wie ein Kragen ins Innere der Bohrung
legt. Sodann wird das passende Glasrohr auf der richtigen Höhe mit
Teflonbandumwickelt und zwar nicht zu dünn. Es muss sich aber auch mit der
umwickelten Stelle noch gerade so in die Bohrung schieben lassen. Dabei
sollte ein Stück von der Teflonwicklung jedoch sichtbar bleiben. Die Folie wird
aussen um den Korken möglichst glatt gestrichen, um störende Falten so gut
wie möglich zu eliminieren. Danach wird auch die Dichtfläche der
Aussenseite des Korkens stramm mit dem PTFE-Band umwickelt, und zwar
ebenfalls nicht zu geizig, wenn einem die Gasdichtigkeit etwas wert ist! Der
Stopfen ist nun weitgehend gegen Salpetersäure resistent gemacht und kann
nun in das Glasgerät eingesetzt werden. So verfährt man mit allen
notwendigen Verbindungen und Bohrungen, bis die ganze Destille so
ausgestattet ist.
Die Stopfen muss man alle sehr gut festdrücken. Wenn man alles sorgfältig
gemacht hat, treten keine nitrosen Gase aus der Apparatur aus und der
Stopfen bleibt weitgehend verschont. Ein paar Dämpfe kommen aber
manchmal doch bis zum Stopfen durch und er wird stellenweise gelblich, er
lässt sich aber viele Male wieder verwenden und löst sich nicht auf, wodurch
auch die HNO3 nicht verunreinigt wird. Korkstopfen sind da etwas
unempfindlicher als die aus Gummi, dafür sind die aus Gummi meistens
etwas dichter.
Man sollte aber immer sehr vorsichtig destillieren und Siedeverzügen
vorbeugen, damit man keine böse Überraschung erlebt, denn so etwas wie
Schliffklemmen sind bei dieser Methode nicht möglich und der Stopfen
könnte herausgeschleudert werden. Auf sichere Befestigung im Stativ ist
deshalb besonders zu achten! Die Bilder unten sollen das oben erklärte
Prinzip noch anschaulicher machen. Welche Art von Stopfen jeder für seine
Destille, mit den ihm zur Verfügung stehenden Mitteln, verwendet und
wieviele Bohrungen er dabei berücksichtigen muss etc. - das muss sich jeder
selbst überlegen.
Ist die Destille fertig aufgebaut, so muss man den Destillierkolben natürlich
mit den richtigen Chemikalien füllen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten,
Hoko-HNO3 herzustellen:
Schritt 1: Die einfachste ist eigentlich, sich 53%ige, technische HNO3 zu
kaufen, die sich nicht zum Nitrieren eignet, aber dafür leicht zu beschaffen ist.
Man muss diese einmal alleine destillieren: Wenn man 500ml dieser Säure
hat, destilliert man 250ml davon ab. Die 250ml die noch übrig sind, haben
nun eine Konzentration von ca. 69%, was bereits zum Nitrieren einiger Stoffe
genügt. Die 250ml der abdestillierten Säure sind sehr verdünnt und eignen
sich höchstens noch um Salze der Salpetersäure daraus herzustellen.
Anstatt der 53% HNO3 kann man natürlich auch gleich 65%ige Säure kaufen,
sofern man einen Händler kennt, denn sie ist immer noch leichter zu
beschaffen und billiger, als Hoko-HNO3. Man spart sich somit Schritt 1 und
verfährt damit weiter nach Schritt 2.
Schritt 2: Auch 69% HNO3 ist noch lange keine Hoko-Säure! Um diese zu
bekommen, muss man sie erneut destillieren, aber dieses Mal muss man sie
1:1 durch Verrühren oder Schütteln mit konz. Schwefelsäure mischen, die
eine Konzentration von mindestens 96% haben muss. Selbst die
konzentrierte Schwefelsäure ist sehr leicht zu beschaffen.
Das Vermischen der Säuren muss sorgfältig geschehen, damit es zu keinem
Siedeverzug kommt. Es muss auch vorsichtig gemacht werden, denn es wird
viel Wärme dabei frei. Eine Schutzbrille ist eigentlich bei jeder Arbeit mit
Säuren erforderlich! Man destilliert solange, bis das Tropfen aufhört. Dann hat
man bereits eine sehr starke HNO3, aber noch immer keine wasserfreie. Weil
man mit ihr aber fast alle Stoffe nitrieren kann, soll diese für uns genügen.
Schritt 3: Nachdem die HNO3 abdestilliert wurde, tauscht man das
Vorlagengefäss und es wird weiterhin sehr kräftig erhitzt, bis weisse Nebel in
der zurückgebliebenen H2SO4 erscheinen. Es läuft dann wieder ein wenig
Destillat nach. Es handelt sich dabei um Wasser, welches von der H2SO4 bei
der Destillation zurückgehalten wurde, wodurch wir eine schön starke Säure
erhalten haben. Das Wasser muss komplett herausgekocht werden, was man
daran erkennt, wenn sich kein weiteres Destillat mehr sammelt und man nur
noch dichte, weisse Nebel im Kolben hat. Das dauert zwar recht lange und
kostet viel Energie, dafür können wir dann aber hinterher die Schwefelsäure
erneut für den gleichen Zweck weiterbenutzen und müssen keine neue
kaufen.
Wenn man nicht an 96% H2SO4 kommt, so kann man notfalls auch
improvisieren, indem man Akkusäure für Autobatterien aufkonzentriert, die an
jeder Tankstelle oder im Auto- und Motorradshop frei erhältlich ist. Möchte
man so eine Säure verwenden, so verfährt man als erstes mit dieser gemäss
Schritt 3, allerdings wird dann sehr viel Wasser abdestilliert werden müssen,
bis die weissen Nebel schliesslich erscheinen (ca. 65%). Danach kann sie
wie die käufliche, konzentrierte Schwefelsäure eingesetzt werden.
Hat man nur H2SO4 zur Verfügung und besitzt nur Ammoniumnitrat oder
Kaliumnitrat, jedoch gar keine Salpetersäure, kann man auch daraus HNO3
gewinnen. Man wiegt dafür 202g KNO3 ab und gibt sie in den Kolben. Wenn
die ganze Apparatur bereit steht (erst dann!) gibt man 120 ml von der
käuflichen H2SO4 96% dazu, technische Reinheit genügt. Man erhitzt
solange weiter, bis keine Säure mehr abdestilliert wird und erhält ca. 80% ige
HNO3, die man mit dem Verfahren nach Schritt 2 wiederum zu Hoko-HNO3
umwandeln kann.
Hat man kein Kaliumnitrat, kann man sogar mit höherer Ausbeute auch das
selber hergestellte Ammoniumnitrat für die Destillation benutzen. Man sollte
aber das AN vorher wirklich sehr gut trocknen und dann gleich dafür
benutzen. Dennoch wird die HNO3 schwächer werden als mit KNO3, was
sich schon am schwächeren Rauchen der Säure erkennen lässt. Man
verfährt genau wie eben, hält sich jedoch an folgende Mengenverhältnisse:
160g AN + 98g H2SO4 (= 57ml 96% H2SO4)
Auch diese Säure sollte man durch wiederholte Destillation gemäss Schritt 2
weiter aufkonzentrieren, damit man auch wirklich was damit anfangen kann.
Wichtig: Hinterher sollte die Salzschmelze noch vor dem Erstarren aus dem
Kolben gegossen werden, denn sie kann beim Erstarren durch Spannungen
den Kolben zerstören und lässt sich ausserdem auch nur sehr mühsam
wieder herausspülen. Man fasst dafür den heissen Kolben mit einem dicken
Tuch an und giesst die Schmelze z.B. in eine Blechdose, solange sie noch
giessbar ist. Natürlich möchte man gerne wissen, wie stark die hergestellte
Salpetersäure denn nun ist. Es gibt 2 Möglichkeiten:
1) Man
kann mittels einer Bürette und einer exakt hergestellten
Natriumhydroxidlösung (z.B. 1 molare Natronlauge) und etwas von der
Salpetersäure den Neutralisationspunkt über einen Indikator oder ein
pH-meter ermitteln, dann kann man leicht errechnen, wie hoch der
HNO3 Anteil in der Säure ist, dies führt hier aber zu weit.
2) Einfacher, aber ungenauer ist es, einen 100 ml Messkolben auf eine
Waage zu stellen, die Waage auf Null zu setzen und den Kolben genau
bei 20°C bis zur Eichmarke mit der HNO3 zu füllen. Man teilt die
Grammzahl durch 100 und hat - voilá - die Dichte! Wenn man eine
HNO3 mit Dichte 1,50 schafft, ist man bereits verdammt gut.
Aus dieser Tabelle kann man dann ablesen, wie stark die HNO3 wirklich
geworden ist:
HNO3 – Dichte / Prozent
d[g/ml]
w[%]
d[g/ml]
w[%]
d[g/ml]
1
1.0036
42
1.2591
84
1.4655
2
1.0091
44
1.2719
85
1.4689
4
1.0201
46
1.2847
86
1.4716
6
1.0312
48
1.2975
87
1.4745
8
1.0427
50
1.3100
88
1.4773
10
1.0543
52
1.3219
89
1.4796
12
1.0661
54
1.3336
90
1.4826
14
1.0781
56
1.3449
91
1.4842
16
1.0903
58
1.3560
92
1.4873
18
1.1026
60
1.3667
93
1.4886
20
1.1150
62
1.3769
94
1.4912
22
1.1276
64
1.3866
95
1.4932
24
1.1404
66
1.3959
96
1.4952
26
1.1534
68
1.4048
96.5
1.4972
28
1.1666
70
1.4134
97
1.4988
w[%]
30
1.1800
72
1.4218
97.5
1.5005
32
1.1934
74
1.4298
98
1.5008
34
1.2071
76
1.4375
98.5
1.5044
36
1.2205
78
1.4450
99
1.5066
38
1.2335
80
1.4521
99.5
1.5091
40
1.2463
82
1.4589
100
1.5129
Noch etwas Grundsätzliches: Salpetersäure ist giftig und verursacht schwere
Verätzungen! Bei Kontakt mit den Augen besteht akute Erblindungsgefahr!
Obwohl ich mir Mühe gegeben habe, diese Anleitung anfängergerecht zu
schreiben: Salpetersäure herzustellen ist eigentlich nichts für Anfänger! Man
sollte besser einige Übung im Umgang mit Laborgeräten, Chemikalien und
Gefahrstoffen haben, bevor man sich an so eine Aktion wagt. Von den
heftigen Sprengstoffen, die sich daraus herstellen lassen, natürlich ganz zu
schweigen: diese sind alle nichts für Anfänger!
Man muss ständig mit Schutzbrille und dickeren Gummihandschuhen
arbeiten. Die Dämpfe dürfen auf keinen Fall eingeatmet werden! Es muss für
gute Lüftung gesorgt sein, ausserdem sollten Wassereimer und reichlich
Soda zum neutralisieren bereit stehen. Eine fliessende Wasserquelle zum
eventuellen Abspülen der Haut und sofortigen Spülen der Augen muss in der
Nähe sein! Bei Unfall sofort Arzt aufsuchen!
Text & Fotos: © by Saugi
Acetonperoxid
Schmelzpunkt ca. 100-120°C
Detonationstemp. bei ca. 130°C
Detonationsgeschw.: 5300 m/s
Auch Apex ist sehr leicht herzustellen, wenn man über Wasserstoffperoxid
verfügt. Leider ist es sehr gefährlich und immer wieder warnen Experten vor
dem Hantieren mit Apex, wegen seiner Unberechenbarkeit. Aufgrund der
leichten Synthese und seiner ausserordentlichen Sprengkraft, selbt ohne
einen Einschluss, ist es sicherlich der Top-Sprengstoff auf der Unfall-Liste für
pyromanisch veranlagte Laien, die einfach nicht die Finger davon lassen
können. Viele selbsternannte "Profis" haben sich damit verstümmelt, um Ihre
Hände oder Sehkraft gebracht oder einfach umgebracht. Wenn man nicht
ohnehin einen Selbstmord damit plant, sollte man es lieber lassen! Der
Vollständigkeit halber hier trotzdem die Syntheseanleitung:
Geräte: 1 Becherglas (niedrige Form, 50ml), 1 Thermometer (nicht
zwingend), Pipette oder Spritze, Schüssel für Kältemischung, kleiner
Messkolben oder Lösungsmittelfester Messbecher, Rührstab oder Löffel aus
Glas, Kunststoff oder Holz.
Chemikalien: 10ml 30% H2O2, 7,2 ml Aceton, ca. 5ml 30% ige Salzsäure
Aceton und Wasserstoffperoxid werden abgemessen und separat z.B. im
Gefrierfach oder Kühlschrank heruntergekühlt. Die Temperatur sollte
jedenfalls deutlich unter +10°C liegen.
Das Becherglas wird in eine Schüssel gestellt, in die man zahlreiche
Eiswürfel und ein paar Löffel Speisesalz als Kältemischung gibt. Viele
behaupten zwar, dies sei unnötig, aber die behaupten meistens auch, dass
Apex nicht besonders gefährlich in der Handhabung sei. Nun kommen die
beiden Flüssigkeiten in das Glas und werden durch Umrühren gut vermischt.
Jetzt wird tropfenweise mit einer Spritze oder Pipette die Salzsäure
hinzugegeben, während man weiter umrührt. Bei schlechter Kühlung kann
dabei u.U. das Tränengas Chloraceton entstehen, weshalb man es lieber
draussen oder vor dem geöffneten Fenster machen sollte. Bei guter Kühlung
und langsamer Zugabe passiert das aber eher nicht.
Wenn genug Säure zugetropft wurde, setzt eine Trübung der Lösung ein, die
anzeigt, dass die Reaktion im Gange ist. Man gibt weiterhin im gleichen
Tempo Säure hinzu, bis ca. 4-5ml hinzugefügt wurden. Rühren ist weiterhin
wichtig, damit entstehende Wärme gut an das Kältebad abgegeben wird.
Ist das erledigt, lässt man die Mischung noch einige Stunden so stehen,
damit die Reaktion weiterlaufen kann. Währenddessen füllt sich das Glas
immer mehr mit einem salz- oder zuckerartig aussehenden, weissen Feststoff
- dem Acetonperoxid. Ab jetzt sollte mit grösster Vorsicht vorgegangen
werden, besonders Hitze, Feuer und Funken müssen unter allen Umständen
ferngehalten werden, aber auch Schlag, Reibung und Druck.
Man giesst das Ganze durch einen Kaffeefilter und spült das Becherglas mit
kaltem Leitungswasser aus, welches man ebenfalls jeweils in den Filter
giesst, um auch den letzten Rest Apex aufzufangen. Der flockige Rückstand
wird im Filter mit scharfem Strahl kaltem Leitungswasser gründlich
gewässert, bis auch die letzte Verunreinigung ausgespült sein sollte.
Den Kaffeefilter legt man auf trockene Tücher oder Zeitungspapier, damit er
und der Inhalt an der Luft schneller trocknen kann. Unter keinen Umständen
darf die Trocknung beschleunigt werden, indem man mit Wärmequellen
jeglicher Art nachzuhelfen versucht! Auch Sonnenlicht muss vermieden
werden!
Hier gilt das Gleiche wie in der Anleitung für HMTD. Nur sollte Apex sofort
verbraucht werden, da es rasch grössere Kristalle bildet, die extrem
schlagempfindlich sind und eine Detonation auslösen können. Die Lagerung
sollte nicht erfolgen, wenn überhaupt, dann höchstens unter starker Kühlung
und in Glas oder Kunststoffgefässen, die sich gefahrlos ohne Schrauben oder
Klipse öffnen lassen, denn dort könnte u.U. eine Detonation ausgelöst
werden, wenn es geöffnet wird.
Anstatt der Salzsäure lässt sich auch verd. Schwefelsäure oder Akkusäure
als Katalysator benutzen, HCl lässt sich aber nachher leichter ausspülen,
ausserdem entsteht unter Verwendung von H 2SO4 das dimere
Acetonperoxid, welches geringfügig schwächer ist.