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Dynamit 06:06 min

Textversion des Videos

Transkript Dynamit

Hallo, ich bin Mathias. Willkommen zu Chemie. In diesem Video geht es um Dynamit. Vielleicht hast du ja die roten Stangen, die nach Zündung explodieren, schon einmal gesehen. Weißt du eigentlich was da drin ist? Und warum explodiert es? Das wirst du jetzt in meinem Video erfahren. Es gliedert sich wie folgt. Als erstes zeige ich dir den Sprengstoff, der im Dynamit enthalten ist. Dann sehen wir uns dessen Herstellung an. Anschließend werde ich auf die Eigenschaften des Sprengstoffes eingehen. Danach erkläre ich dir was bei der Explosion passiert und wie es zur Erfindung des Dynamits kam. Am Schluss gibt es noch eine kurze Zusammenfassung.
Warum explodieren nun also die Dynamitstangen nach dem Anzünden? Dies liegt an dem in Dynamit enthaltenen Sprengstoff Nitroglycerin. Wie es aufgebaut ist siehst du hier. Das Molekül ist also ein Ester, bestehend aus dem Alkohol Glycerin und der anorganischen Säure Salpetersäure. Der Name Nitroglycerin ist daher formal gesehen falsch, als Trivialname aber sehr geläufig. Denn als Nitrogruppe wird eine NO2-Gruppe nur bezeichnet wenn sie über ein Kohlenstoff-Atom verknüpft ist. In einem Ester ist sie aber über eine Sauerstoffbrücke verknüpft. Durch diesen weiteren Sauerstoff wird es zu NO3, dies wird als Nitrat bezeichnet. Der systematische Name ist Laut IUPAC also Propan-1,2,3-triyltrinitrat. Nun weißt du wie Nitroglycerin aufgebaut ist. Aber wie wird es hergestellt? Man benötigt Glycerin und Nitriersäure. Glycerin, ein 3- wertiger Alkohol, wird zu Nitriersäure gegeben. Nitriersäure ist ein Gemisch aus Salpeter- und Schwefelsäure. Dabei muss ständig gekühlt werden, da bei der Reaktion viel Wärme frei wird. Als Produkt entsteht Nitroglycerin und Wasser. Was hat das entstandene Nitroglycerin nun für Eigenschaften? Es ist eine farblose bis gelbliche Flüssigkeit. Die Substanz ist instabil. Kommt es bei größeren Mengen zur Einwirkung von mechanischer Energie, sprich Stöße, oder thermischer Energie erfolgt eine Explosion. Daher ist der Umgang mit dieser Chemikalie sehr gefährlich. Dies ist auch der Grund für die Kühlung bei der Herstellung. Nitroglycerin wird auch in der Medizin angewandt. In kleinen Mengen durch den Mund aufgenommen, hat es eine gefäßerweiternde Wirkung. Es wirkt somit blutdrucksenkend.

Du weißt nun wie Nitroglycerin aussieht, wie es hergestellt wird und was es für Eigenschaften hat. Jetzt sehen wir uns die Reaktion der Explosion mal im Detail an. Wenn Nitroglycerin von außen durch einen Stoß oder Wärmeeinwirkung gezündet wird, kommt es zur Explosion. Dabei werden aus 4 mol flüssigen Nitroglycerin 12 mol Kohlendioxid, 10 mol Wasser, 2 mol Stickstoffdioxid und 5 mol Stickstoff. Die Reaktionsprodukte sind alle gasförmig. Aus 4 mol einer Flüssigkeit werden also insgesamt 29 mol Gas. Diese ernorme Volumenzunahme geschieht in kürzester Zeit. Sie wird von uns als Explosion wahr genommen. Wie du siehst ist Nitroglycerin eine sehr gefährliche Substanz. Daher machte sich Alfred Nobel Gedanken wie er sie sicherer und besser handhabbar machen kann. Seine Lösung war Kieselgur als Absorptionsmaterial zu benutzen. Dieses saugt das Nitroglycerin auf und macht es so unempfindlich gegen Stöße. Weiterhin verwendete er Natriumcarbonat als Stabilisator. So wurde eine kontrollierte Sprengung möglich. Allerdings wurde damit auch eine Initialzündung notwendig. Diese erzeugt einen Detonationsdruck, der dann die eigentliche Explosion auslöst. Heutzutage hat Dynamit an Bedeutung verloren. Es wurde abgelöst von Sprengstoffen die noch sicherer sind und eine größere Sprengkraft haben, wie zum Beispiel Octogen und CL20. Du hast nun viel über Dynamit gelernt. Ich werde es zum Abschluss des Videos noch einmal zusammenfassen. Dynamit enthält Nitroglycerin. Dieses wird unter ständiger Kühlung aus Glycerin und Nitriersäure hergestellt. Durch Stöße und Wärme kann es leicht zur Explosion gebracht werden. Bei der Explosion kommt es zu einer plötzlichen großen Volumenzunahme. Alfred Nobel erfand die Absorption des Nitroglycerins durch Kieselgur. Dadurch machte er es handhabbar und sicherer.

Ich danke dir für deine Aufmerksamkeit und wünsche dir noch viel Erfolg beim Lernen. Bis zum nächsten mal, dein Mathias.