Knallquecksilber

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Strukturformel
Struktur von Knallquecksilber
Allgemeines
Name Knallquecksilber
Andere Namen
  • Quecksilber(II)-fulminat
  • Quecksilberfulminat
  • Quecksilberdifulminat
  • Quecksilbercyanat
Summenformel C2HgN2O2
CAS-Nummer 628-86-4
PubChem 11022444
Kurzbeschreibung

weiß-graues Pulver[1]

Eigenschaften
Molare Masse 284,62 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

4,42 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

explodiert oberhalb von 160–180 °C[1]

Löslichkeit

wenig löslich in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
01 – Explosionsgefährlich 06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 200​‐​331​‐​311​‐​301​‐​373​‐​410Vorlage:H-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze
P: ?
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
Explosionsgefährlich Giftig Umweltgefährlich
Explosions-
gefährlich
Giftig Umwelt-
gefährlich
(E) (T) (N)
R- und S-Sätze R: 3​‐​23/24/25​‐​33​‐​50/53
S: (1/2)​‐​13​‐​28​‐​45​‐​60​‐​61Vorlage:S-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze
MAK

0,1 mg·m−3[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Knallquecksilber (chemisch: Quecksilber(II)-fulminat) ist das Quecksilbersalz der Knallsäure. Es bildet in reinster Form farblose Kristalle. Knallquecksilber ist giftig und zerfällt schon bei geringer mechanischer oder thermischer Belastung.

Geschichte[Bearbeiten]

Das Knallquecksilber wurde wahrscheinlich bereits Ende des 17. Jahrhunderts von Kunkel von Löwenstern und anderen Alchimisten erstmals isoliert. Die Herstellung aus Quecksilber, Ethanol und Salpetersäure wird erstmals 1799 von dem Engländer E. Howard beschrieben.

Aufgrund seiner ausgeprägten Initiierfähigkeit war Knallquecksilber seinerzeit der am weitesten verbreitete Initialsprengstoff. Es wurde in Zünd- und Sprengkapseln verwendet. Alfred Nobel setzte Knallquecksilber in Sprengkapseln zur Zündung von Dynamit ein. Erst diese relativ sichere Zündmethode begründete den breiten Erfolgskurs von Dynamit-Sprengstoffen. Allein im Deutschen Reich betrug die Jahresproduktion an Knallquecksilber Anfang des 20. Jahrhunderts etwa 100.000 kg.

Inzwischen ist Knallquecksilber allerdings durch andere Stoffe ersetzt worden, z. B. Bleiazid.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Quecksilberfulminat wird durch Umsetzung von elementarem Quecksilber oder Quecksilber(II)-oxid mit konzentrierter Salpetersäure in Gegenwart von Ethanol hergestellt. Die Synthese größerer Mengen an Quecksilberfulminat erfordert strenge Sicherheitsvorkehrungen und darf nur durch ausgebildetes Fachpersonal erfolgen.

Zur Darstellung kleiner Mengen kann das 1901 von dem Italiener Angelico beschriebene Verfahren für Silberfulminat benutzt werden. Anstelle von Ethanol erfolgt die Umsetzung hier mit wässrigen Lösungen von Malonsäure und Natriumnitrit.

Verunreinigungen durch Nebenprodukte können durch ein- oder mehrmaliges Umkristallisieren aus Ammoniak-Lösung beseitigt werden. Aus wässrigen Lösungen kristallisiert Knallquecksilber als Hemihydrat Hg(CNO)2 · ½ H2O aus[4].

Eigenschaften[Bearbeiten]

Physikalische Eigenschaften[Bearbeiten]

Quecksilberfulminat ist in heißem Wasser, Ethanol und in Salpetersäure gut, in kaltem Wasser hingegen nur schlecht löslich.

Chemische Eigenschaften[Bearbeiten]

Bereits bei geringer mechanischer oder thermischer Belastung zerfällt Quecksilberfulminat explosionsartig. Dabei entstehen elementares Quecksilber, Stickstoff und Kohlenstoffmonoxid:

\mathrm{ONC{-}Hg{-}CNO \longrightarrow Hg + N_2 + 2 \ CO}

Hierbei kann der Zerfall durch Verdämmen oder Zünden größerer Mengen leicht in eine Detonation (v = 5000 m/s) übergehen.

Da bei der Explosion eine Wolke von atomarem, giftigem Quecksilberdampf entsteht, wird es als Sprengstoff heute nicht mehr verwendet.

Kristallstruktur[Bearbeiten]

Untersuchungen zum Kristallgitter des Knallquecksilber wurden bereits in den 1930er Jahren durchgeführt. Erst 2007 wurden klare Ergebnisse erzielt.[5] Knallquecksilber liegt demnach orthorhombisch vor. Die Hg-Atome und die zwei umgebenen C-Atome sind − wie bereits vermutet − linear angeordnet, so dass die molekulare, gesteckte Anordnung von O-N-C-Hg-C-N-O bestätigt wird.

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

Quecksilberfulminat ist ein Initialsprengstoff und daher besonders explosionsgefährlich. Es kann durch Zündquellen oder mechanische Einwirkung wie Reibung oder Stoß zur Explosion kommen, aber auch durch Aussetzung von Strahlung, durch Trocknen oder Kontakt mit anderen chemischen Verbindungen, wie beispielsweise Schwefelsäure.

Quecksilberfulminat ist giftig und umweltgefährlich; für Wasserorganismen stellt es ein besonders hohes Gefahrenpotential dar. Unter Wasser gelagert ist es nicht explosionsfähig und chemisch stabil.

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e Eintrag zu Quecksilberfulminat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Februar 2008 (JavaScript erforderlich).
  2. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 628-86-4 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  3. Seit dem 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  4. Wissenschaft-Online-Lexika: Eintrag zu „Quecksilberfulminat“ im Lexikon der Chemie, abgerufen am 11. Juli 2013.
  5. Beck, Evers, Göbel, Oehlinger, Klapötke: The Crystal and Molecular Structure of Mercury Fulminate (Knallquecksilber). Z. anorg. allg. Chem. 2007, Bd. 633, Nr. 9, S. 1417–1422.

Literatur[Bearbeiten]

  • R. Knoll: Das Knallquecksilber und andere Sprengstoffe., Survival Press, Radolfz., November 2001, ISBN 3-8311-2876-6
  • A. Stettbacher: Die Schieß- und Sprengstoffe. 2. Auflage, Leipzig, 1933.