Ueber das Verhalten von Explosivstoffen in der Luftleere und die Vacuumtrockenapparate von E. Passburg, Breslau. (D. R. P. Nr. 56330.) Von Dr. K. Stammer (Breslau). Ueber das Verhalten von Explosivstoffen in der Luftleere und die Vacuumtrockenapparate. Es ist schon längere Zeit bekannt, dass sich Schiesspulver (Schwarzpulver aus Salpeter, Kohle und Schwefel) im luftleeren bezieh. luftverdünnten Raum wesentlich anders verhält, als in gewöhnlicher atmosphärischer Luft. In dem „Examen de la poudre“, einem älteren Berichte aus dem vorigen Jahrhundert, wird schon bemerkt, dass sich Pulver um so schwerer entzündet, je verdünnter die umgebende Luft ist. In der ersten Hälfte dieses Jahrhunderts stellte Hearder fest, dass sich Pulver durch einen vermittelst der galvanischen Batterie glühend gemachten Platindraht nicht entzünden liess, sobald die Luft vollständig ausgepumpt war. Durch die weiteren Versuche von Bianchi, Heeren und besonders von Abel, welche grösstentheils in diesem Journal veröffentlicht sind, wurde indess bewiesen, dass das Pulver sich zwar bei richtiger Anordnung der Wärmequelle bei genügend langer und intensiver Einwirkung derselben unter Entzündung zersetzte, die Gasentwickelung aber unter so geringer Wärmeentwickelung vor sich ging, dass die übrigen nicht dicht am Drahte gelegenen Pulverkörner nur weggeschleudert wurden, ohne sich zu entzünden. Etwas anders wirkte die Erhitzung auf unter Vacuum befindliche Schiessbaumwolle, welche, auch wenn ganz plötzlich stark erhitzt, nur langsam abbrannte. Die oben genannten Forscher erklären diese Thatsache durch das leichte Entweichen der Verbrennungsgase, welche deshalb nicht die hohe Temperatur erreichen können, welche zur vollständigen momentanen Zersetzung nöthig ist. Auch bei der Entzündung von Knallquecksilber und ähnlichen, heftig wirkenden Explosivstoffen vermittelst des galvanisch glühend gemachten Drahtes explodirten, wie Heeren auf der Naturforscherversammlung zu Hannover 1865 zeigte, im luftverdünnten Raume nur die unmittelbar am Drahte gelegenen Theile, während die übrigen Partikel unzersetzt fortgeschleudert wurden. Wenn nun auch spätere Beobachtungen die oben angeführten Versuche, besonders bei ihrer Anwendung auf grössere Massen und in Bezug auf die Nichtübertragbarkeit der Entzündung auf benachbarte Mengen, nicht voll bestätigten, so legten doch diese interessanten Thatsachen den Gedanken nahe, die Macht der Explosivstoffe, besonders während ihrer Herstellung bei unvorhergesehenen und unerwünschten Zersetzungen und Explosionen zu bannen. So empfahl denn schon Neumann (siehe dieses Journ. Band 202 S. 207) die gefährliche Operation des Körnens und Mengens von Knallquecksilber im luftverdünnten Raum vorzunehmen. Ueber einen hierzu bestimmten Apparat fehlen in der Literatur die weiteren Angaben. Erst auf Veranlassung des kgl. preussischen Kriegsministeriums wurden die Versuche wieder aufgenommen und praktisch verwerthet, als es sich darum handelte, die zur Füllung von Zündhütchen in grossen Massen hergestellten Explosivstoffe, welche hauptsächlich Knallquecksilber enthalten, sowohl schnell, als möglichst gefahrlos zu trocknen. Die Explosibilien, welche Fulminate enthalten, explodiren schon bei verhältnissmässig niederer Temperatur und zersetzen sich hierbei sehr heftig unter momentan grosser Gasentwickelung. Brachte man daher einen solchen Stoff in einem eisernen Gefäss zur Explosion, so wurde das Gefäss jedesmal zerstört und die Stücke mit grosser Heftigkeit weit weggeschleudert. Diese Explosion nahm aber einen ganz andern Verlauf, wenn dieselbe Quantität von Sprengstoff in einem ähnlichen eisernen Gefäss, aber unter Auspumpen der Luft angewandt wurde. In diesem Falle blieben die Wände des Gefässes, trotzdem sie einen bedeutenden Druck aushalten mussten, unversehrt, während sich das Vacuum allerdings zum grössten Theil verbraucht erwies. Als jedoch späterhin immer grössere Mengen von Sprengstoff angewandt wurden, wurde das Gefäss zuletzt zerstört, aber, wie sich sehr deutlich bemerken liess, unter ganz erheblich abgeschwächter Wirkung. Mit einer geringen Menge des Knallquecksilber enthaltenden Explosivstoffes wurde das Vacuum im Moment der Explosion aufgehoben, wie das Vacuummeter zeigte, aber es entstand sofort wieder in dem Maasse, wie sich die Gase condensirten. Nach diesen Versuchen ist die Erklärung für den Unterschied in der Wirkung einer Explosion in einem mit Luft gefüllten und einem luftleeren Gefässe darin zu suchen, dass in ersterem Falle sich der plötzlich auftretende heftige Druck, welcher durch die Ausdehnung der Explosionsgase entsteht, auf die schon zusammengedrückte Luft überträgt, wobei schliesslich Zerstörungen der äusseren Hülle erfolgen. Wenn nun aber keine Luft in dem Raum vorhanden ist, in welchem die Explosion stattfindet, so ist die Wirkung der Explosion bedeutend schwächer, da die Gase sich ohne Widerstand in dem luftleeren Raume ausdehnen und zum Theil im Moment ihrer Entstehung wieder condensiren können. Es ist hierdurch der vermittelnde Körper, der, wie z.B. die Luft, gerade durch sein Zusammendrücken die Zerstörungen veranlasst, ausgeschaltet. Eine weitere Ursache für die Schwächung der Kraft der Explosion liegt darin, dass durch die schnelle Ausdehnung den entstehenden Gasen im luftleeren Raume eine Menge Wärme entzogen wird, wodurch sie ihre volle Ausdehnung nicht erreichen können und auf die Gefässwände einen bedeutend geringeren inneren Druck ausüben werden. Bei der Uebertragung dieser Versuche ins Grosse wurde zuerst eine Modification des von E. Passburg bisher zum Trocknen von leicht zersetzlichen Substanzen, wie Farben, organischen Präparaten u.s.w. angewandten Vacuumtrockenapparates (D. R. P. Nr. 28971 und 40844)Vgl. 1888 200 * 223. benutzt, der, mit einer Luftpumpe verbunden, in kurzer Zeit evacuirt werden konnte. Da sich aber beim Explodiren grosser Mengen von Explosivstoffen zeigte, dass, ungeachtet des Vacuums, stets ein starker Druck auf die Wände der Trockenkammer erzeugt wird, welcher eine Ueberanstrengung der Gefässwände erfordern würde, so ist an diesem Apparat eine weitere Sicherheitsvorrichtung angebracht worden, welche vermittelst Ventile bewirkt, dass die Gase entweichen können, sobald ein Ueberdruck in dem Apparat entsteht. Hierdurch ist die Absicht, die völlige Sicherheit des Arbeitens zu gewährleisten, erreicht, und es erübrigt noch zu erwähnen, dass die Vacuumtrockenapparate auch ein schnelles Trocknen ermöglichen. Eine Explosion kann demnach kein Unheil anrichten; und es ist daher nicht erforderlich, bei niedriger Temperatur zu arbeiten. Durch Anwendung von Dampf ist es unter Beihilfe des Vacuums möglich, ein fast 20 mal schnelleres Trocknen zu erreichen, als mit den alten Systemen, bei welchen in grossen, leicht gebauten Trockenhäusern die Explosivstoffe, auf Horden ausgebreitet, durch Einleiten von schwach erwärmter Luft und Absaugen der mit Feuchtigkeit gesättigten Dämpfe getrocknet wurden. In Folge der verkürzten Trocknungsdauer braucht aber jetzt auch nur ein kleiner Theil der früher benöthigten Mengen in den Trockenräumen aufgestapelt zu werden, was noch die Sicherheit vermehrt, da die Anhäufung von bedeutenden Mengen Explosivstoff in den verschiedenen Trockenhäusern stets eine Quelle der grössten Gefahr bildete. Wenn solche grosse Mengen in den alten Trockenhäusern oder an anderen Stellen der Fabrikation explodirten, so war im grossen Umkreis eine gewaltige Zerstörung und ein Verlust an Menschenleben und Eigenthum gewiss. Das kgl. preussische Kriegsministerium hat auch weiterhin die umfassendsten Versuche mit den von Passburg construirten Sicherheitstrockenapparaten gemacht und es ist diesen Versuchen zu danken, dass die vorliegende endgültige Construction entstanden ist. Seit einem Jahr ist eine Trockenanlage nach System Passburg in dem diesem Ministerium unterstellten Feuerwerkslaboratorium zu Spandau in Gebrauch, nachdem dieselbe ganz besonders auf ihre vollständige Sicherheit bei der Handhabung dadurch geprüft worden ist, dass künstliche Explosionen hervorgerufen worden sind, deren Ergebnisse höchst zufriedenstellend waren. Da die Trockenapparate die Bedingung vollständig erfüllen, dass die Knallquecksilberzündsätze sich sowohl schnell als gefahrlos trocknen lassen, so sind die Apparate in der beifolgend gezeichneten Form vom Kriegsministerium für die im Feuerwerkslaboratorium herzustellenden Explosivstoffe angenommen worden und wird eine umfassende Anlage dort errichtet. Auch für eine andere Regierung ist eine Trockenanlage nach System Passburg zum Trocknen des rauchlosen Pulvers gebaut worden. In diesem Falle sind die Apparate jedoch etwas abweichend construirt und von bedeutend grösserem Fassungsvermögen als diejenigen, deren Beschreibung folgt: Textabbildung Bd. 283, S. 104Passburg's Vacuumtrockenapparat für ExplosivstoffeA Explosionsraum; B Trockenraum; D Holzwand zur Abtrennung der Maschinenräume; a Luftsaugeleitung vom Trockenapparat zur Luftpumpe; b Heizdampf- und Kühlwasserleitung nach dem Trockenapparat; c Dampf- und Wasser-Austrittsleitung aus dem Trockenapparat; d Rohrleitung zum Manometer in der Maschinenstube; e Rohrleitung zum Lufthahne in der Maschinenstube; In 1/50 der wirklichen Grösse. Der Apparat besteht aus einem geschlossenen gusseisernen Gefäss, welches sich auf einer Seite durch Thüren öffnen lässt, die sehr leicht in ihren Angeln gehen. In diesem Gefäss sind 4 hohle Horizontalplatten über einander angebracht, welche durch den Abdampf der Maschine geheizt werden, wie die Abbildungen zeigen. Die zu trockenden Explosivstoffe werden auf flachen Schalen ausgebreitet und letztere auf diese Wärmeplatten gestellt. Mit dem eigentlichen Trockenapparat fest verbunden ist das Explosionsgefäss, welches mit 44 Sicherheitsventilen versehen ist. Die Deckel, die auf den Oeffnungen lose aufliegen, sind mit Gummiringen versehen und schliessen in Folge des Luftdruckes bei Herstellung des Vacuums im Inneren absolut luftdicht ab. Eine nasse Luftpumpe, welche mit dem Trockenapparat in Verbindung steht, erzeugt im Innern des Apparates ein Vacuum von mindestens 700 mm. Hierbei entweicht, durch die von den Dampfplatten geleitete Wärme unterstützt, das in dem Explosivstoff enthaltene Wasser sehr schnell bei niedriger Temperatur. In kurzer Zeit ist das Trocknen beendigt; durch Ventilumstellung kann an Stelle des Abdampfes der Maschine kaltes Wasser durch die Wärmeplatten geleitet werden, wodurch die in den Schalen befindlichen Explosivstoffe in wenigen Minuten abgekühlt werden und aus dem Apparat ohne irgend welche Gefahr herausgenommen werden können. Auf diese Weise sind leicht zu trocknende Substanzen in ½, die schwierigst zu trocknenden, wie z.B. Schwarzpulver, in 1 Stunde vollständig zur Weiterverwendung geeignet herzustellen. In dem Falle, dass eine Explosion eintritt, dehnen sich die Gase in dem Expansionsgefäss aus, wobei das Vacuum sozusagen als eine Art Aufsaugemittel für die Kraft der Explosion dient. Bildet sich dennoch ein Ueberdruck in dem Trockenapparat, so werden die 44 Sicherheitsdeckel des Expansionsgefässes herabgeworfen, worauf die Gase frei austreten. Die Sicherheitsdeckel sind abwechselnd so angeordnet, dass die Deckel, wenn sie abfliegen, die Ränder der Oeffnungen nicht beschädigen. Die Zeichnung veranschaulicht die Anlage eines von zwei Trockenapparaten, die mit einer Luftpumpe in Verbindung stehen. Derjenige Theil des Raumes, worin sich die Expansionsgefässe befinden, ist von dem Theil mit dem eigentlichen Trockengefäss durch eine hölzerne Wand so getrennt, dass im Falle die Deckel von den Sicherheitsventilen abfliegen, die Bedienungsmannschaft nicht verletzt werden kann. Die sämmtlichen Ventile, sowie die Vacuummeter befinden sich im Maschinenraum, damit nach Beschickung und Verschliessen des Apparates der Trockenraum nicht mehr betreten zu werden braucht, bis das Trocknen vollendet und der abgekühlte Apparat wieder mit Luft gefüllt ist.