Methylnitrat
| Strukturformel | |||||||
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| Allgemeines | |||||||
| Name | Methylnitrat | ||||||
| Andere Namen |
Methoxynitrit Salpetersäuremethylester | ||||||
| Summenformel | CH3NO3 | ||||||
| CAS-Nummer | 598-58-3 | ||||||
| Eigenschaften | |||||||
| Molare Masse | 77,04 g·mol−1 | ||||||
| Aggregatzustand |
flüssig | ||||||
| Dichte |
1,21 g·cm−3[1] | ||||||
| Siedepunkt | |||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||
Methylnitrat ist eine wasserklare Flüssigkeit von starkem Geruch. Es wird durch Veresterung von Methanol gewonnen. Wegen seiner Empfindlichkeit hat Methylnitrat keine praktische Bedeutung als Sprengstoff.
Gewinnung und Darstellung
Methylnitrat ist ein Explosivstoff, der durch vorsichtige Veresterung von Methanol mit einem Salpetersäure/Schwefelsäure-Gemisch, auch unter dem Namen Nitriersäure bekannt, unter starker Kühlung hergestellt wird:
- $ \mathrm {CH_{3}OH\ +\ HNO_{3}\longrightarrow \ CH_{3}NO_{3}\ +\ H_{2}O} $
Methylnitrat ist dementsprechend ein Ester der Salpetersäure mit Methanol als alkoholischer Komponente. Daneben entsteht es auch schon bei vorsichtigem Abdestillieren aus einer Mischung aus 65 %iger Salpetersäure mit Methanol unter Zusatz von wenig Harnstoff, der durch Bindung von nitrosen Gasen Zersetzungen bis hin zur Explosion verhindert.
Eigenschaften
Methylnitrat hat eine Dichte von 1,21 g·cm−3 und eine erhebliche Brisanz. Methylnitrat ist eine wasserklare Flüssigkeit mit starkem, aromatischem Geruch, die schnell heftige Kopfschmerzen verursacht. Die Schlagempfindlichkeit ist geringer als die von Glycerintrinitrat (Nitroglycerin), die Flüchtigkeit jedoch deutlich höher.
Die Sprengkraft ist ähnlich dem Nitroglycerin, auch gelatiniert die Substanz zusammen mit Nitrozellulose, so dass sich Alfred Nobel bei der Beschreibung der Sprenggelatine auch die analoge Mischung mit Methylnitrat schützen ließ, die aber wegen der Flüchtigkeit nie technisch verwendet wurde. Die Dämpfe des Methylnitrats sind auch ohne Luftzutritt äußerst explosiv, was im 19. Jahrhundert bei der zeitweiligen Herstellung der Substanz als Zwischenprodukt zur Farbstoffsynthese zu mehreren Explosionskatastrophen führte (z. B. in St. Denis, 1874). In einer offenen Schale ohne vorherige Verdunstung brennt das Methylnitrat ruhig ab, bei Zündung in einem Reagenzglas erfolgt Explosion, ohne dass ein Initialzünder nötig wäre. Wichtige Explosionskennzahlen sind:
- Explosionswärme: 6754 kJ·kg−1 (H2O (l)), 6055 kJ·kg−1 (H2O (g)).[3]
- Detonationsgeschwindigkeit: 6300 m·s−1 bei der einer Dichte von 1,217 g·cm-3[3]
- Normalgasvolumen: 909 l·kg−1.[3]
- Spezifische Energie: 1301 kJ·kg−1[3]
- Verpuffungspunkt: schnelle Verdampfung ohne Entzündung[3]
- Bleiblockausbauchung: 610 cm3/10 g[3]
- Schlagempfindlichkeit: 0,2 N·m[3]
- Reibempfindlichkeit: bis 353 N Stiftbelastung keine Reaktion[3]
- Stahlhülsentest: Grenzdurchmesser 18 mm[3]
Verwendung
Methylnitrat hat als Sprengstoff keine größere Beachtung gefunden, jedoch als Mischung mit einem Gehalt von 25 % Methanol fand es unter dem Namen Myrol im Dritten Reich Verwendung als Raketentreibstoff.
Nach A. Stettbacher[4] diente die Substanz als Brandstoff beim Reichstagsbrand 1933. Gartz stellt in einem rezenten Werk dar, dass nur das Methylnitrat mit seinem Herstellungs- und Explosionspotential das berühmte und geheimnisumwitterte „Schießwasser“ aus dem deutschen Feuerwerksbuch von etwa 1420 darstellen kann.[5]
Siehe auch
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 Salpetersäureester in: Roempp Chemie Lexikon, Thieme Verlag, 2007, online.
- ↑ Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 Köhler, J.; Meyer, R.; Homburg, A.: Explosivstoffe, zehnte, vollständig überarbeitete Auflage,, Wiley-VCH, Weinheim 2008, ISBN 978-3-527-32009-7.
- ↑ A. Stettbacher: Spreng- und Schießstoffe. Rascher Verlag, Zürich 1948.
- ↑ J. Gartz: Vom griechischen Feuer zum Dynamit – eine Kulturgeschichte der Explosivstoffe. E. S. Mittler & Sohn, Hamburg, 2007, ISBN 978-3-8132-0867-2.