Schwarzpulver: Unterschied zwischen den Versionen

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S. stellt eine Mischung aus Salpeter ([[Kaliumnitrat]]), [[Schwefel]] und [[Holzkohle]] dar. Der Mischungsgehalt variiert  zwischen 60-85% Kaliumnitrat, 10-25% Kohle und 0-20% Schwefel, wobei sich je nach Mischungsverhältnis ein unterschiedliches [[Abbrand]]verhalten ergibt. Ein erhöhter Anteil an Kaliumnitrat führt zu einem heftigeren Abbrand, ein erhöhter Kohlenstoffanteil führt zu einem langsameren und gleichmässigeren Abbrand, wie z.B. in [[Treibsatz|Treibsätzen]] erforderlich.
 
Neben Gemischen aus allen drei Komponeten werden für bestimmte Zwecke auch 2-Komponentengemische aus Kaliumnitrat und Kohle eingesetzt.
 
Neben Gemischen aus allen drei Komponeten werden für bestimmte Zwecke auch 2-Komponentengemische aus Kaliumnitrat und Kohle eingesetzt.
 
Die Qualität des Schwarzpulver wird wesentlich von der verwendeten Holzkohle beeinflusst.
 
Die Qualität des Schwarzpulver wird wesentlich von der verwendeten Holzkohle beeinflusst.

Version vom 19. Juli 2006, 13:08 Uhr

Schwarzpulver 
(Blackpowder)

Originaltext aus dem Lexikon - bitte als Basis verwenden!

Schwarzpulver ('Blackpowder') ist ein Gemisch aus Kaliumnitrat, Holzkohle und Schwefel. Bis etwa 1650 schwankten die Anteile der drei Komponenten erheblich. Holzkohle und Schwefel waren weit stärker vertreten, oft zu je einem Viertel oder sogar einem Drittel der Gesamtmenge. Ab 1650 setzten sich feste Gewichtsverhältnisse durch, üblicherweise 75:15:10. Je nach Verwendungszweck können die einzelnen Anteile jedoch leicht variieren: wird der Kaliumnitratgehalt erhöht, verbrennt das Pulver heftiger. Durch Erhöhung des Kohlenstoffgehalts, z.B. in Raketen-Treibsätzen, wird der Abbrand verlangsamt. Neben dem bekannten Dreikomponenten-Pulver wird für bestimmte Zwecke auch ein Zweikomponenten-Pulver verwendet, das nur aus Kaliumnitrat und Holzkohle im Gewichtsverhältnis 80:20 besteht. Die Qualität der einzelnen Zutaten, vor allem der Holzkohle, ist entscheidend für das Abbrandverhalten und die Treibkraft der Pulver. S. als Schießpulver/Ausstoßladung wird durch Vermischen der drei Bestandteile zu einer feuchten, pastosen Masse hergestellt, die man anschließend unter hohem Druck zu Blöcken presst. Nach Granulieren dieser Blöcke werden die Körner nach Größen gesiebt und gewöhnlich mit Graphit (zum Schutz vor Feuchtigkeit) poliert. Weiterhin kann S. in Hülsen gepresst (Treiber, Vorbrenner) oder mit einem Bindemittel (Dextrin, Gummi Arabicum) zu einem dünnflüssigen Brei angerührt und auf Baumwollfäden oder Jutegewebe aufgetragen werden (Stoppine). S. gehört zu den bedeutendsten Erfindungen der Menschheit (s.a. Seite Geschichte im Kapitel Infos). Obwohl es meist der Zerstörung diente, hatte sein Einsatz in der Industrie, z.B. seit dem 19. Jahrhundert zur Erschließung von Rohstoffen, weitreichende Auswirkungen. In der militärischen Pyrotechnik wurde es gegen Ende des 19. Jahrhunderts durch rauchloses Nitrocellulose-Schießpulver verdrängt. In der zivilen Feuerwerkerei hat es auch heute noch eine dominierende Stellung und wird in den meisten Feuerwerkskörpern verwendet (s.a. Sprengpulver).


Allgemeines

S. war der erste Explosivstoff, der vorerst hauptsächlich für Waffen benutzt wurde. Es ist die wohl bedeutendste Mischung, die in deutschen Feuerwerkskörpern verwendet wird.

Chemische Daten

S. stellt eine Mischung aus Salpeter (Kaliumnitrat), Schwefel und Holzkohle dar. Der Mischungsgehalt variiert zwischen 60-85% Kaliumnitrat, 10-25% Kohle und 0-20% Schwefel, wobei sich je nach Mischungsverhältnis ein unterschiedliches Abbrandverhalten ergibt. Ein erhöhter Anteil an Kaliumnitrat führt zu einem heftigeren Abbrand, ein erhöhter Kohlenstoffanteil führt zu einem langsameren und gleichmässigeren Abbrand, wie z.B. in Treibsätzen erforderlich. Neben Gemischen aus allen drei Komponeten werden für bestimmte Zwecke auch 2-Komponentengemische aus Kaliumnitrat und Kohle eingesetzt. Die Qualität des Schwarzpulver wird wesentlich von der verwendeten Holzkohle beeinflusst.

Das Kaliumnitrat in der Mischung dient als Oxidationsmittel (Sauerstofflieferant), der Schwefel als Brennstoff und der Senkung der Zündtemperatur (Sensibilierung), die Kohle als Brennstoff. Die Zündtemperatur von Schwarzpulver liegt um 390°C, also oberhalb des Schmelzpunktes von Kaliumnitrat.

Die Abbrandgeschwindigkeit wird weiterhin entscheidend vom Körnungsgrad bestimmt. Feines Schwarzpulver Mehlpulver brennt rascher ab als grob gekörntes. Fest gepresst in einem Treibsatz wird dagegen ein noch gleichmässigerer und lansgamerer Abbrand erzielt.

S. kann mit verschiedenen Zusätzen versehen werden, wie Microsterne oder Metallpulver, um z.B. beim Abbrand einen Schweif zu erzeugen.


Rechtliches

  • Der Erwerb von S. ist in Deutschland nur mit einem Erlaubnisschein nach §7 oder §27 gemäß Sprengstoffgesetz oder einem Böller- bzw. Vorderladerschein nach §32 der ersten Verordnung zum Sprengstoffgesetz und die Verwendung mit einem Befähigungsschein nach §20 oder §27 gemäß SprengG oder einer Umgangserlaubnis nach §27 SprengG zum Umgang mit Böllerpulver / Schwarzpulver im privaten Bereich möglich.
  • Die Herstellung von S. ist nach dem deutschen Recht Privatpersonen verboten. Ausnahmen bilden z.B. an Schulen und Hochschulen die Freimengen für Forschung und Lehre definiert im Sprengstoffgesetz §2 Absatz 1 sowie §5 Absatz 3.
  • In der Schweiz und Österreich kann jede Privatperson S. frei erwerben. Der Verkauf an Kinder ist teilweise beschränkt bis komplett verboten.

Geschichte

Das S. kam von China nach Deutschland, wo es von Franziskanermönch Berthold Schwarz im 14. Jahrhundert vom Mischungsverhältnis verfeinert wurde.

Seit 1650 hat sich das grobe Mischungsverhältnis 75:15:10 (Kaliumnitrat:Kohle:Schwefel) durchgesetzt. S. war bis zur Erfindung von modernen Sprengstoffen wie C4 und ANFO das einzige Treibmittel für Artillerie- und Handfeuerwaffen.

Heutzutage wird S. vor allem für Feuerwerk verwendet.

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