Schusswaffentechnik des 18. und 19. Jahrhunderts Seminarkurs Chemie 2006/2007 Schusswaffentechnik des 18. und 19. Jahrhunderts

Projektilantrieb durch einen Lauf mit sich ausdehnenden Gasen Schusswaffen Projektilantrieb durch einen Lauf mit sich ausdehnenden Gasen

Keine Schusswaffen Wurfwaffen z.B. - Katapult - Schleuder Bogenwaffen - kein Lauf - Antriebsenergie nicht von Gasen

Feuerwaffen Geschütze Handfeuerwaffen

Geschütze 18. und 19. Jahrhundert speziell Kanonen Beispiel: Mörser

Handfeuerwaffen Beispiel: Pistole

Lafette Gestell zur Montage Transport wesentlich leichter Pivotierte Gleitlafette: Wandlafette:

Projektile Vollkugel Kartätsche Feuerkugel

3.1 Gewinnung der Chemikalien Salpeter Schwefel Holzkohle 75% 11%-12,5% 12,5%-14% Heute: 75% 10% 15% -reine Ausgangsstoffe

(Kali-)Salpeter Kristallin reine Form Kehrsalpeter Salpeterhaltige Erde

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

Ausschließlich bergmännisch in Italien gewonnen → Stangenschwefel

(Holz-) Kohle Hanfstengeln Erle

3.2 Herstellung des Pulvers } Stark zerkleinert Innig vermischt Bessere Kraftwirkung Entmischte sich leicht Zog Feuchtigkeit an →Körnung

4. Reaktion und Rückstände Bei der Reaktion dient hier das Kalisalpeter als Sauerstofflieferant, kann aber auch Natriumsalpeter sein Verbrennungsgeschwindigkeit von 300 bis max. 600 m/s (je nach Mischung) Rauchschwadenvolumen: (Nur bei Normalbedingungen): 337 l/kg

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

Das Schwarzpulver verbrennt sehr schnell. 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

Δ rHm = M/m * (ch2o + CK) * ΔT 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°C Temperatur H2O nach Verbrennung des Schwarzpulvers = 26.8 °C Ch2o = 4.127 kj/(kg*K) Ck = 120 j/K Temperaturunterschied = 3.8 °C Molare Reaktionsenthalphie (Werte in Formel eingesetzt) = - 274.541 kJ/mol Literaturwert = - 312.8 kJ/mol

Wirkung auf Waffen Nach der Reaktion bleiben Sulfate und Salpeter und Nitrate übrig, die bei Feuchtigkeit sauer reagieren und die Waffe angreifen, und z.B. den Lauf zerstören.