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Detonationsgeschwindigkeit


Als der Detonationsgeschwindigkeit eines Sprengstoffes bezeichnet man die Geschwindigkeit der Reaktionsfront, mit der sich die chemische Reaktion innerhalb des Sprengstoffes fortbewegt, wie schnell und schlagartig er sich also zersetzt oder reagiert. Als Produkt von Detonationsgeschwindigkeit, Ladedichte und spezifischer Energie ergibt sich die Brisanz eines Sprengstoffes. Eine große Detonationsgeschwindigkeit sorgt dafür, dass der Druckaufbau schlagartig passiert und die in den chemischen Verbindungen gespeicherte Energie in möglichst kurzer Zeit freigesetzt wird.

Während Schwarzpulver unter Bildung von großen Gasmengen relativ langsam verbrennt (bei Unterschallgeschwindigkeit wird in der Regel von einer Deflagration gesprochen), werden brisante Sprengstoffe mit der zehnfachen Geschwindigkeit und mehr umgesetzt. Dieser Vorgang wird als Detonation bezeichnet. Die Reaktionsfront bildet eine Stoßwelle (siehe auch Detonationswelle).

Muss bei langsamen Sprengstoffen wie Schwarzpulver durch Verdämmung erst ein Druck aufgebaut werden, der mit Platzen der Verdämmung dann schlagartig seine Energie freisetzt, was auch als Knall zu hören ist, ist dieses bei Sprengstoffen hoher Detonationsgeschwindigkeit (höher als die Schallgeschwindigkeit) im Prinzip nicht mehr notwendig. Druckunempfindlichere brisante Sprengstoffe (beispielsweise TNT) werden trotzdem in feste Umhüllungen geladen. Ohne diese Hülle würde eine bis zu mehrere Millimeter dicke Außenschicht von der Ladung abgesprengt, ohne zu detonieren, was die Wirkung vermindern würde.[1]

Eine kurze Tabelle umreißt die typischen (maximalen) Detonationsgeschwindigkeiten einiger bekannter Sprengstoffe:[Anm 1]

Detonationsgeschwindigkeiten bekannter Sprengstoffe
Sprengstoffbezeichnung Detonationsgeschwindigkeit (m/s)
Schwarzpulver[Anm 2] 400 bis 1000
Ethin/Sauerstoff 2400
Ammoniumnitrat (NH4NO3) 2500
Knallgas 2 H2 + O2 2820
Chloratit 3 3350
Bleiazid 4630
HMTD (Hexamethylentriperoxiddiamin) 4500 bis 5100
APEX (Acetonperoxid) 4500 bis 5300 bei einer Dichte von 0,9–1,2 g/cm³ (trimeres A.)
Cellulosenitrat 6300
Gelatine-Dynamit 6350
TNT (Trinitrotoluol) 6700 oder 7028
TNP (Pikrinsäure) 7100
TATB (Triaminotrinitrobenzol) 7600
NGL (Nitroglycerin) ≈2500 bis 7700; abhängig von der Art der Zündung und der Verdämmung, in manchen Fällen bis zu 9000
PETN (Nitropenta) 5000 bis 8340; je nach Ladedichte
RDX, C4, T4, Torpex (Hexogen) 8400
HMX (Octogen) 9110
HNIW (Hexanitrohexaazaisowurtzitan (CL20)) 9380 oder 10300
  1. die Werte können je nach Quelle unterschiedlich sein
  2. Die Detonationsgeschwindigkeit von Schwarzpulver hängt erheblich von dessen Konsistenz, Mahlung, Körnigkeit, der verwendeten Kohle, Dichte und Restfeuchte ab.

Literatur

  • DIN EN 13631-14 Explosivstoffe für zivile Zwecke - Sprengstoffe, Teil 14: Bestimmung der Detonationsgeschwindigkeit

Einzelnachweise

  1. Georgi Jossifowitsch Pokrowski: Explosion und Sprengung. Thun, Frankfurt/Main 1988, DNB 880578610 .

Kategorien: Sprengtechnik | Explosionsschutz | Chemische Größe

Quelle: Wikipedia - http://de.wikipedia.org/wiki/Detonationsgeschwindigkeit (Vollständige Liste der Autoren des Textes [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

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