Date post: | 05-Apr-2015 |
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Seminarkurs Chemie 2006/2007Seminarkurs Chemie 2006/2007
Schusswaffentechnik des 18. und 19. Schusswaffentechnik des 18. und 19. JahrhundertsJahrhunderts
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Schusswaffen
Projektilantrieb durch einen Lauf mit sich ausdehnenden
Gasen
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Keine Schusswaffen Wurfwaffen
z.B. - Katapult
- Schleuder
Bogenwaffen
- kein Lauf
- Antriebsenergie nicht von Gasen
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Feuerwaffen
Geschütze
Handfeuerwaffen
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Geschütze 18. und 19. Jahrhundert speziell Kanonen
Beispiel: Mörser
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Handfeuerwaffen
Beispiel: Pistole
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LafetteGestell zur MontageTransport wesentlich leichter
Pivotierte Gleitlafette: Wandlafette:
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Projektile
Vollkugel
Kartätsche
Feuerkugel
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3.1 Gewinnung der Chemikalien
Salpeter Schwefel Holzkohle
75% 11%-12,5% 12,5%-14%
Heute: 75% 10% 15%
-reine Ausgangsstoffe
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(Kali-)Salpeter
• Kristallin reine Form
• Kehrsalpeter
• Salpeterhaltige Erde
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Salpeterhaltige Erde
• Filterung mit Stroh und Reisig• Lösen von Fetten & organischen Stoffen• 2 x Sieden & Abschieden• Kristallisierung zum Rohsalpeter• 3 x Läutern um andere Salze zu lösen• Sieden & Sieben → Pulverform
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Schwefel
Ausschließlich bergmännisch in Italien gewonnen → Stangenschwefel
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(Holz-) Kohle
• Hanfstengeln
• Erle
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3.2 Herstellung des Pulvers
• Stark zerkleinert
• Innig vermischt } Bessere Kraftwirkung
• Entmischte sich leicht
• Zog Feuchtigkeit an
→Körnung
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4. Reaktion und Rückstände
Verbrennungsgeschwindigkeit von 300 bis max. 600 m/s (je nach Mischung)
Rauchschwadenvolumen: (Nur bei Normalbedingungen): 337 l/kg
Bei der Reaktion dient hier das Kalisalpeter als Sauerstofflieferant, kann aber auch Natriumsalpeter sein
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Bestimmung der Molaren Masse von Schwarzpulver
75% KNO3 93,0g/mol 10% S 12,0g/mol 15% C 32,1g/mol
M = (0,75 * 93g/mol) + (0,10 * 32,1g/mol) + (0,15 * 12,0g/mol) = 74,7
g/mol
M = 74,76 g/mol Molare Masse von Schwarzpulver ca. 75g/mol
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mSchwarzpulver = 0,06g
Das Schwarzpulver verbrennt sehr schnell.Durch das entstehende Gas wir der Zylinder nach oben gedrückt. Im Reagenzglas entstehen Rückstände.
Ergebnis:
Bei 0.06g entstehen 13ml Volumen
216.16 l/kg (Abweichung wegen der Vielfalt der Schwarzpulverarten usw.)
Abweichung um 120.3 vom literaturwert
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Das Schwarzpulver im Reagenzglas wird mit einem heißen Draht entzündet und erwärmt das Wasser.
Anhand der Formel:
Δ rHm = M/m * (ch2o + CK) * ΔT
Ergebnis:Anfangstemperatur H2O = 23°CTemperatur H2O nach Verbrennung des Schwarzpulvers = 26.8 °CCh2o = 4.127 kj/(kg*K)
Ck = 120 j/K
Temperaturunterschied = 3.8 °C
Molare Reaktionsenthalphie (Werte in Formel eingesetzt) = - 274.541 kJ/molLiteraturwert = - 312.8 kJ/mol
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Wirkung auf WaffenNach der Reaktion bleiben Sulfate und Salpeter und Nitrate übrig, die bei Feuchtigkeit sauer reagieren und die Waffe angreifen, und z.B. den Lauf zerstören.