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Seminarkurs Chemie 2006/2007Seminarkurs Chemie 2006/2007

Schusswaffentechnik des 18. und 19. Schusswaffentechnik des 18. und 19. JahrhundertsJahrhunderts

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Schusswaffen

Projektilantrieb durch einen Lauf mit sich ausdehnenden

Gasen

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Keine Schusswaffen Wurfwaffen

z.B. - Katapult

- Schleuder

Bogenwaffen

- kein Lauf

- Antriebsenergie nicht von Gasen

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Feuerwaffen

Geschütze

Handfeuerwaffen

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Geschütze 18. und 19. Jahrhundert speziell Kanonen

Beispiel: Mörser

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Handfeuerwaffen

Beispiel: Pistole

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LafetteGestell zur MontageTransport wesentlich leichter

Pivotierte Gleitlafette: Wandlafette:

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Projektile

Vollkugel

Kartätsche

Feuerkugel

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3.1 Gewinnung der Chemikalien

Salpeter Schwefel Holzkohle

75% 11%-12,5% 12,5%-14%

Heute: 75% 10% 15%

-reine Ausgangsstoffe

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(Kali-)Salpeter

• Kristallin reine Form

• Kehrsalpeter

• Salpeterhaltige Erde

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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

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Schwefel

Ausschließlich bergmännisch in Italien gewonnen → Stangenschwefel

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(Holz-) Kohle

• Hanfstengeln

• Erle

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3.2 Herstellung des Pulvers

• Stark zerkleinert

• Innig vermischt } Bessere Kraftwirkung

• Entmischte sich leicht

• Zog Feuchtigkeit an

→Körnung

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4. Reaktion und Rückstände

Verbrennungsgeschwindigkeit von 300 bis max. 600 m/s (je nach Mischung)

Rauchschwadenvolumen: (Nur bei Normalbedingungen): 337 l/kg

Bei der Reaktion dient hier das Kalisalpeter als Sauerstofflieferant, kann aber auch Natriumsalpeter sein

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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

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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

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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°CTemperatur H2O nach Verbrennung des Schwarzpulvers = 26.8 °CCh2o = 4.127 kj/(kg*K)

Ck = 120 j/K

Temperaturunterschied = 3.8 °C

Molare Reaktionsenthalphie (Werte in Formel eingesetzt) = - 274.541 kJ/molLiteraturwert = - 312.8 kJ/mol

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