Hexamethylentriperoxiddiamin
Hexamethylentriperoxiddiamin , kurz HMTD, ein kristalliner, weißer Feststoff, ist hochexplosiv und ist schlagempfindlicher als viele Initialsprengstoffe. Wie die meisten anderen organischen Peroxide mit mehreren Peroxygruppen ist auch HMTD sehr instabil und kann durch Einwirkung von Schlag, Hitze, Reibung, Funken, Elektrizität oder UV-Licht detonieren.
| Strukturformel | |||
|---|---|---|---|
| Datei:StructCAS283669.PNG | |||
| Allgemeines | |||
| Name | Hexamethylentriperoxiddiamin | ||
| Andere Namen | HMTD | ||
| Summenformel | C6H12N2O6 | ||
| CAS-Nummer | 283-66-9 | ||
| Kurzbeschreibung | kristalliner, weißer Feststoff | ||
| Eigenschaften | |||
| Molmasse | 208,1 g/mol | ||
| Aggregatzustand | fest | ||
| Dichte | 1,57 kg/m³ | ||
| Schmelzpunkt | - °C | ||
| Siedepunkt | - °C | ||
| Dampfdruck | - Pa (x °C) | ||
| Löslichkeit | - | ||
| Sicherheitshinweise | |||
| Gefahrensymbole | |||
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| R- und S-Sätze |
R: | ||
| MAK | - | ||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||
Geschichte
HMTD wurde im Jahre 1885 von L. Legler (Dresden) aus Ammoniak und Formaldehyd hergestellt. Baeyer und Villiger gewannen HMTD im Jahre 1900 aus Ammoniumsulfat und Formaldehyd sowie Wasserstoffperoxid. Dr. Conway Freiherr von Girsewald aus Berlin-Halensee meldete im Jahre 1912 als Initialsprengstoff zum Patent an und entwickelte ein heute übliches Herstellungsverfahren.
Gewinnung und Darstellung
HMTD wird aus Urotropin und Wasserstoffperoxid (H2O2) unter Ansäuerung mit Zitronensäure hergestellt. Diese Stoffe sind zwar weit verbreitet, doch muss vor einer Herstellung durch Laien dringend abgeraten werden, da HMTD ausserordentlich empfindlich gegen Schlag und Reibung sowie Wärme ist.
Eigenschaften
Bei Kontakt von HMTD mit vielen Metallen korrodieren diese. Der Stoff ist so instabil, dass bereits eine Lagerung bei Zimmertemperatur die Wirkung reduzieren kann. HMTD ist schwer löslich in Wasser und den meisten organischen Lösungsmitteln. Bei Einwirkung von heissem Wasser zersetzt sich HMTD unter Sauerstoffentwicklung. HMTD kann mit Laugen vernichtet werden.
HMTD besitzt darüber hinaus eine erhebliche Sprengkraft und zerkleinert im Sand-Test etwa 2.5-3 mal mehr Sand als Quecksilberfulminat. Wird HMTD mit einer Flamme angezündet, so verpufft es oft nur wie Schießbaumwolle mit einer mehrere Zentimeter grossen Flamme. Hierdurch wird der falscher Eindruck vermeintlicher Harmlosigkeit erweckt. HMTD explodiert bereits bei einem Fallhammerversuch mit 2 kg Fallhammer aus 3 cm Höhe. Zum Vergleich beträgt die Explosionshöhe von Nitroglycerin 10-12 cm. HMTD entzündet sich bereits bei 149°C in wenigen Sekunden und kann bereits bei 130°C explodieren. Bei höheren Temperaturen detoniert die Substanz.
| Bildungsenergie | -384,7 kcal/kg = -1610,6 kJ/kg | ||||
| Bildungsenthalpie | -413,1 kcal/kg = -1729,7 kJ/kg | ||||
| Sauerstoffbilanz | -92,2% | ||||
| Stickstoffgehalt | 13,46% | ||||
| Normalgasvolumen | 1247 l/kg | ||||
| Explosionswärme |
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| Spezif. Energie | 87,2 mt/kg = 855 kJ/kg | ||||
| Bleiblockausbauchung | 330 cm³ | ||||
| Verpuffungspunkt | 200°C (Entzündung schon ab 149°C; Explosionen sind ab 130°C möglich) | ||||
| Detonationsgeschwindigkeit | 4500 - 5100 m/s | ||||
| Schlagempfindlichkeit | 0,06 kp m = 0,6Nm |
Verwendung
HMTD wurde als Initialsprengstoff für stabilere Sprengstoff erprobt, aufgrund seiner kurzen Lagerfähigkeit und seiner Instabiltät fand HMTD keine praktische Verwendung.
Recht
HMTD unterliegt dem Sprengstoffrecht (insbesondere der Erlaubnispflicht des § 27 Sprengstoffgesetz, sofern keine Ausnahmen nach der 1. Verordnung zum Sprengstoffgesetz für Forschung und Lehre greifen).
Literatur
- L. Legler, Berichte der deutschen Chemischen Gesellschaft 18, 3343 (1885)
- C. v. Girsewald, DRP 274522
- C. v. Girsewald, DRP 263459; Berichte der deutschen Chemischen Gesellschaft 45, 2571 (1912)
- T. Urbanski, Chemie und Technologie der Explosivstoffe, Band 3, S. 194 ff.
- Tenney L. Davis: The Chemistry of Powder and Explosives, Angriff Press, Juni 1972, ISBN 0913022004
- Basil Fedoroff et al., 'Encyclopedia of Explosives and related items, Picatinny Arsenal Technical Report 2700, Vol. 7 S. H-83
