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 häufig Kanonen Sonderfall: Mörser

Handfeuerwaffen Beispiel: Pistole

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

Projektile Vollkugel Kartätsche Feuerkugel

2.Wer hat das Schießpulver erfunden? Die Griechen?

Griechisches Feuer Erfinder: oströmisches Reich Entdeckung: 671 n.Chr Besteht aus: Kolophonium, Schwefel und Salpeter

Wer hat das Schießpulver erfunden? Die Griechen? Die Europäer?

Berthold Schwarz 14.Jahrhundert Mönch und Alchimist im Freiburger Raum entdeckt Schwarzpulver durch Zufall Erfinder der ersten Büchse

Wer hat das Schießpulver erfunden? Die Griechen? Die Europäer? Die Chinesen?

China Salpeterhaltige Brandsätze um 1044 n.Chr Erwähnung in Wu Ching Tsung Yao Schwarzpulver gefüllte Bomben im 13. Jahrhundert

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 & Abscheiden Kristallisierung zum Rohsalpeter 3 x Läutern um andere Salze zu lösen Sieden & Sieben → Pulverform

Ausschließlich bergmännisch in Italien gewonnen → Stangenschwefel

(Holz-) Kohle Hanfstengeln Erle

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.