Harnstoffnitrat
| Strukturformel | |||||||
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| Allgemeines | |||||||
| Name | Harnstoffnitrat | ||||||
| Summenformel | CH5N3O4 | ||||||
| CAS-Nummer | 124-47-0 (Harnstoffmononitrat), 17687-37-5 (Harnstoffnitrat unspezifiziert) | ||||||
| PubChem | 22985 | ||||||
| Kurzbeschreibung |
farblose Kristalle[1] | ||||||
| Eigenschaften | |||||||
| Molare Masse | 123,07 g·mol−1 | ||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||
| Dichte |
1,69 g·cm−3[2] | ||||||
| Schmelzpunkt | |||||||
| Löslichkeit |
schlecht in kaltem und gut in warmem Wasser[1] | ||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||
Harnstoffnitrat (chemische Struktur H2N–CO–NH2·HNO3) ist das haut- und schleimhautreizende Harnstoffsalz der Salpetersäure.
Gewinnung und Darstellung
Harnstoffnitrat kann durch vorsichtiges Eintragen einer gesättigten Harnstofflösung in Salpetersäure und anschließendem Abfiltrieren der ausfallenden Kristalle dargestellt werden. Da die Reaktion besonders bei hoher Säurekonzentration stark exotherm verlaufen kann, sollte man bei der Synthese von Harnstoffnitrat immer auf eine ausreichende Kühlung des Reaktionsgemisches achten.
Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Harnstoffnitrat bildet farblose Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 152 °C, die zu explosivem Zerfall neigen.
| Bildungsenergie | −4454,8 kJ/kg[4] |
| Bildungsenthalpie | −4575,7 kJ/kg[4] |
| Sauerstoffbilanz | −6,5 %[4] |
| Stickstoffgehalt | 34,14 %[4] |
| Normalgasvolumen | 910 l/kg[4] |
| Explosionswärme | 3213 kJ/kg (H2O (l)) 2458 kJ/kg (H2O (g))[4] |
| Spezifische Energie | 755 kJ/kg (77,0 mt/kg)[4] |
| Bleiblockausbauchung | 270 cm3/10 g[4] |
| Verpuffungspunkt | 186 °C[4] |
| Stahlhülsentest | keine Reaktion bei 1 mm Durchmesser[4] |
| Schlagempfindlichkeit | keine Reaktion bis 50 Nm Schlagenergie[4] |
| Reibempfindlichkeit | keine Reaktion bis 353 N Stiftbelastung[4] |
Chemische Eigenschaften
Da Harnstoffnitrat das Salz einer schwachen Base und einer starken Säure ist, reagiert es in wässriger Lösung sauer. Es ist in heißem Wasser gut löslich.
Gemische mit Magnesiumpulver können spontan unter starker Wärme- und Gasentwicklung (u. a. NOx) reagieren. Ähnliche gefährliche Reaktionen sind auch von Mischungen mit anderen unedlen Metallen sowie weiteren Reduktionsmitteln zu erwarten.
Verwendung
Harnstoffnitrat wird in bis zu fünfprozentiger wässriger Lösung aufgrund der in der Lösung freiwerdenden Salpetersäure als Metallreinigungs- oder Beizmittel verwendet. Aufgrund der enthaltenen Salpetersäure eignet sich Harnstoffnitrat als Edukt für Sprengstoffe. Im Nahen Osten wird es vermehrt von Attentätern direkt als Sprengstoff genutzt; es entwickelt nämlich, wenn es initial gezündet wird, 70 Prozent der Sprengkraft von TNT, ist allerdings beträchtlich billiger und leichter herzustellen. Aufgrund seiner Wasserlöslichkeit und vor allem wegen seiner korrosiven Wirkung und seiner thermischen Instabilität (Zersetzung schon ab 152 °C) ist es jedoch als militärischer Sprengstoff ungeeignet und findet neben seinem unprofessionellen Einsatz bei Anschlägen nur wenig Verwendung.
Rechtliches
Harnstoffnitrat ist trocken oder mit weniger als 20 % Massenanteil Wasser ein Explosivstoff im Sinne von Artikel 1 Abs. 2 und 3 der Richtlinie 93/15/EWG.
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 Römpp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
- ↑ 2,0 2,1 Eintrag zu CAS-Nr. 124-47-0 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 29. Januar 2008 (JavaScript erforderlich)
- ↑ Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ 4,00 4,01 4,02 4,03 4,04 4,05 4,06 4,07 4,08 4,09 4,10 4,11 Josef Köhler, Rudolf Meyer, Axel Homburg: Explosivstoffe. 10. Auflage, Wiley-VCH, 2008, ISBN 978-3-527-32009-7, S. 155.doi:10.1002/9783527623402.ch8