Titel: Pelouze und Maurey über die Schießbaumwolle.
Autor: Pelouze,
Maurey,
Fundstelle: 1864, Band 174, Nr. LVII. (S. 209–226)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj174/ar174057

LVII. Ueber die Schießbaumwolle; von Pelouze und Maurey.

Aus den Comptes rendus, t. LIX p. 363, August 1864.

Die Schießbaumwolle (das Pyroxylin) ist seit bald zwei Jahrzehnten, wo man das gewöhnliche Pulver für die Schußwaffen und die bergmännische Bohr – und Schießarbeit durch sie zu ersetzen suchte, in der verschiedenartigsten Weise beurtheilt worden. In Frankreich ist ihre Anwendung nach zahlreichen Versuchen wegen ihrer zerstörenden Wirkungen auf die Läufe der Waffen, sowie wegen der durch ihre freiwillige Zersetzung und Explosion verursachten Unfälle, auf die zuerst Einer von uns in einem der Akademie vorgelegten Aufsatze (polytechn. Journal, 1849, Bd. CXII S. 138) aufmerksam machte, wieder aufgegeben worden.

In Oesterreich beschäftigte sich General v. Lenk mit der Darstellung und Anwendung dieses explosiven Präparats specieller. Die ihm eigenthümliche Darstellungsmethode, welche zu Hirtenberg in großem Maaßstabe praktisch ausgeführt wurde, blieb mehrere Jahre lang tiefes Geheimniß; seit dem vorigen Jahre sind jedoch mehrere auf dieselbe bezügliche Documente sowohl von verschiedenen deutschen Chemikern als vom General Lenk selbst veröffentlicht worden.

Diesen zufolge wäre die Hirtenberger Schießbaumwolle spontanen Explosionen nicht unterworfen, wie es der Fall mit der französischen, in der Pulverfabrik zu Bouchet dargestellten der Fall ist, ja die erstere soll sogar eine von der der letztern abweichende chemische Zusammensetzung haben, und ihre (die Feuerwaffen) zersprengenden Eigenschaften sollen durch die Art wie man die Fäden zu einem Ganzen vereinigt, beseitigt werden können. Wir wollen im Nachfolgenden untersuchen, inwiefern diese Behauptungen gegründet sind, und zu dem Zwecke die |210| Resultate der von uns beiden unter Assistenz des Commissär-Adjuncts der kaiserlichen Pulverfabriken, Hrn. Faucher und des Hrn. Chapoteaut, unseres Präparateurs, angestellten Versuche und Analysen mittheilen.

Die zu Hirtenberg und zu Bouchet befolgten Methoden zur Darstellung der Schießbaumwolle.

Die zu Hirtenberg nach dem Verfahren des Generals Lenk dargestellte Schießbaumwolle wird, gleich der zu Bouchet präparirten, durch Eintauchen von Baumwolle in ein Gemisch von einfach-gewässerter Salpetersäure und Schwefelsäure von 66° Baumé gewonnen. Indessen weichen die beiden Methoden doch in mehreren Punkten von einander ab.

Zunächst ist das Verhältniß beider Säuren bei den beiden Methoden nicht gleich; das Lenk'sche Gemisch wird aus 1 Gewichtstheil Salpetersäure auf 3 Th. Schwefelsäure, das zu Bouchet angewendete dagegen aus 1 Vol. Salpetersäure und 2 Vol. Schwefelsäure, entsprechend 1 Gewichtstheil jener auf 2,46 Gewichtstheile der letzteren zusammengesetzt. In dem erwähnten Aufsatze von 1849 wird das Gemisch von 3 Vol. Salpetersäure mit 7 Vol. Schwefelsäure (1 Gewth. auf 2,86 Gewth.), welches den von General Lenk endgültig angenommenen Verhältnissen noch näher kommt, als das am vortheilhaftesten wirkende angegeben.

Zu Hirtenberg wird die Baumwolle in Quantitäten von 100 Grammen in 30 Kilogr. des Säuregemisches eingetaucht. Nachdem sie im Bade einen Augenblick umgerührt worden, wird sie aus demselben herausgenommen: das hierbei verbrauchte Bad wird jedesmal durch neues Gemisch ersetzt, so daß die Operationen in dieser Weise beliebig lang fortgesetzt werden können, indem das Gewicht des Säuregemisches fortwährend 300 mal größer ist als das der Baumwolle.

Ist eine genügende Quantität eingetauchter Baumwolle vorräthig, so wird dieselbe in einen Behälter gebracht, in welchem sie mit dem von ihr aufgesogenen Säuregemische 48 Stunden liegen bleibt. Nach Verlauf dieser Zeit kommt sie in eine Centrifuge, in welcher binnen wenigen Minuten der größte Theil der nicht gebundenen Säuren ausgeschleudert wird. Der Rest wird durch Waschen und sechswöchentliches Einhängen in fließendem Wasser beseitigt. Darauf wird die Baumwolle nochmals in der Centrifuge ausgeschleudert und zwei bis drei Minuten lang in einer Lösung von kohlensaurem Kali von 2° Baums gekocht, dann zum dritten und letzten Male ausgeschleudert und bei günstigem Wetter an freier Luft, sonst aber in einem Trockenraume, dessen Temperatur 20° C. nicht übersteigen darf, getrocknet.

|211|

In der letzten Zeit wandte General v. Lenk eine 12° Baumé starke Lösung von Natron-Wasserglas an, mit welcher die auf die angegebene Weise behandelte Baumwolle getränkt wird; dann kommt dieselbe zum Trocknen und wird so lange an die Luft gehängt, bis die atmosphärische Kohlensäure sich mit dem Natron des Wasserglases verbunden hat, wodurch ein unlösliches Silicat auf der Pflanzenfaser niedergeschlagen wird, welches nach Lenk „die Baumwollenfaser geschlossener macht und die Entwickelung der Gase verzögert.“

Zu Bouchet wurde die Behandlung mit dem Säuregemische in Gefäßen vorgenommen, welche, auf je 200 Grm. Baumwolle, nur 2 Liter von jenem enthielten und eine einstündige Imprägnirung mit dem Säuregemische wurde für hinlänglich gehalten.

Von den nicht gebundenen Säuren wurden etwa 70 Proc. mittelst einer Presse entfernt, dann ward die Baumwolle eine oder anderthalb Stunden lang in fließendem Wasser gewaschen, von einem großen Theile des Waschwassers durch starkes Auspressen befreit und hernach zur Neutralisirung der letzten Spuren von Säuren vierundzwanzig Stunden lang in Holzaschenlauge gelegt. Darauf wurde sie zum zweitenmale in fließendem Wasser ausgewaschen, wieder ausgepreßt und schließlich auf einem weit gewobenen Leintuchs, durch welches mittelst eines Ventilators kalte Luft getrieben wurde, getrocknet.

Wasserglas ist für die Schießbaumwolle in Bouchet niemals angewendet worden; wir werden auch zeigen, daß dieser Zusatz die ihm von General v. Lenk beigelegte Wichtigkeit nicht zu haben scheint.

Quantität der durch ein gegebenes Gewicht Cellulose erzeugten Schießbaumwolle.

Nach einem Berichte der deutschen Chemiker Redtenbacher, Schrötter und Schneider 51) wird die Zusammensetzung der Lenk'schen Schießbaumwolle durch die Formel

C¹²H⁷O⁷, 3NO⁵ oder C¹²H⁷ 3(NO⁴)O¹º

ausgedrückt, welche der folgenden procentischen Zusammensetzung entspricht:

|212|
Kohlenstoff 24,24
Wasserstoff 2,36
Sauerstoff 59,26
Stickstoff 14,14
–––––
100,00

Die Reaction selbst läßt sich in zweierlei Weise auffassen:

1) Indem man annimmt, daß die Pflanzenfaser bei der Berührung mit dem Gemische von Salpetersäure und Schwefelsäure, Wasser verliert, an dessen Stelle Salpetersäure tritt, entsprechend der Gleichung

C¹²H¹ºO¹º + 3NO⁵ = C¹²H⁷O⁷, 3NO⁵ + 3HO.

2) Indem man annimmt, daß ein Theil des Wasserstoffs der Cellulose durch eine gleiche Anzahl von Aequivalenten Untersalpetersäure ersetzt wird, nach dem Ausdrucke

C¹²H¹ºO¹º + 3NO⁵ = C¹²H⁷ 3(NO⁴)O¹º + 3HO

Demzufolge müßten 100 Theile Baumwolle 183 Th. Schießbaumwolle geben. Wir haben indessen bei mehr als hundert Versuchen, bei welchen wir die Gewichtsverhältnisse der Substanzen, aus deren gegenseitiger Reaction der explosive Körper resultirt, jedesmal abänderten, niemals mehr als 178 Gewichtstheile erhalten.

Der Bericht der genannten Chemiker schweigt bezüglich des Ausbringens an Schießbaumwolle, und doch bildet dasselbe nach unserer Ansicht den zuverlässigsten Anhaltspunkt zur Berechnung der Zusammensetzung der Schießbaumwolle. Wir wollen damit keineswegs sagen, daß eine genaue Bestimmung der aus einer bestimmten Menge Baumwolle erhaltenen Schießbaumwolle die Elementaranalyse dieser letzteren ganz entbehrlich macht; die Ergebnisse der Analyse müssen aber mit der Ausbeute an explosivem Präparate in Einklang stehen.

Unsere Versuche über die Quantität der erhaltenen Schießbaumwolle wurden mit Baumwolle von guter Qualität angestellt, welche vor der Behandlung mit Säuren in einer kochend heißen Lösung von kohlensaurem Kali oder von Seife gewaschen und möglichst vollständig von allen fremden Körpern, namentlich von Samenkörnern, gereinigt, dann aber in einem Gay-Lussac'schen Trockenapparate bei einer Temperatur zwischen 100 und 115° C. sorgfältig getrocknet wurde.

Die Schwefelsäure hatte 66° Baumé; die Salpetersäure zeigte bei + 9° C. ein spec. Gewicht von 1,50, enthielt eine geringe Menge Salpetrigsäure und war gelblich gefärbt.

Die Säuren wurden in verschiedenen Verhältnissen mit einander gemischt, und zwar so, daß sie: 1) die Zusammensetzung des Lenk'schen Gemisches, 2) diejenige des zu Bouchet angewendeten Gemisches, |213| 3) verschiedene, zwischen den Verhältnissen von 2 SO³ zu 1 NO⁵ und von 3 SO³ zu 1 NO⁵ liegende Mischungsverhältnisse zeigten.

Ebenso wurden auch die relativen Mengen des Säuregemisches und der auf einmal zu behandelnden Baumwolle variirt, so daß dieselben gleichfalls den früher zu Bouchet üblichen, dann den von Lenk angegebenen und außerdem verschiedenen anderen Verhältnissen entsprachen, in denen die Menge des Säuregemisches gesteigert wurde, so daß dasselbe im extremen Falle das 500fache Gewicht der Baumwolle betrug.

Die Dauer des Eintauchens der Baumwolle in das Säuregemisch variirte von 1 Stunde bis zu 66 Stunden.

Bei diesen sämmtlichen Versuchen schwankte die Ausbeute an Schießbaumwolle in engen Grenzen, ohne jedoch mehr als 178 auf 100 angewendeter Baumwolle zu betragen.

Bei der fabrikmäßigen Darstellung des Präparats erreicht die Ausbeute an Schießbaumwolle weder zu Hirtenberg, noch in der Pulverfabrik zu Bouchet die Höhe des mit kleinen Quantitäten im Laboratorium erzielten Ertrags. Nach Lenk's Angaben sind zur Darstellung von 100 Kilogr. Schießbaumwolle 64,5 Kil. nicht ausgetrockneter Baumwolle erforderlich, was einer Ausbeute von 155 entspricht. Vorausgesetzt, daß die Baumwolle 6 bis 7 Proc. Feuchtigkeit enthält, würde der Ertrag der trockenen Baumwolle zu Hirtenberg 165 bis 167 von 100 gewesen seyn.

Zu Bouchet war, nachdem der Betrieb ein regelmäßiger geworden, der Ertrag 165,25 von 100.

Ohne aus diesen Zahlen theoretische Folgerungen bezüglich der Entstehung der Schießbaumwolle ziehen zu können, durften wir doch einen so wichtigen Punkt wie den der Ausbeute nicht mit Schweigen übergehen, zumal da dieselbe bei der Darstellung im Großen in den beiden in Rede stehenden Fabriken nahezu gleich ist.

Zusammensetzung der Schießbaumwolle.

Der Eine von uns hatte i. J. 1847 die Zusammensetzung der Schießbaumwolle untersucht52) und für diese Verbindung die Formel

C²⁴ H¹⁷ O¹⁷, 5 NO⁵

aufgestellt. jetzt lag uns ob, zu ermitteln, ob die damals analysirte Schießbaumwolle gleiche Zusammensetzung mit der Lenk'schen hatte, und |214| welche Formel dem Präparate wirklich zukommt, wenn dasjenige von Bouchet mit dem Lenk'schen chemisch ganz übereinstimmt.

Auf diese Versuche verwendeten wir die größte Sorgfalt und wir glauben alle mit der Verbrennung der Schießbaumwolle verbundenen Schwierigkeiten glücklich überwunden zu haben. Das Resultat unserer Untersuchungen war, daß die Schießbaumwolle des Generals Lenk mit der zu Bouchet dargestellten chemisch ganz identisch ist, und wir halten uns demnach zur Aufstellung einer Formel berechtigt, welche von der i. J. 1847 angenommenen nur um 1 Aequivalent Wasser abweicht. Diese Formel ist

C²⁴ H¹⁸, O¹⁸, 5 NO⁵

dieselbe nähert sich der älteren

C²⁴ H¹⁷ O¹⁷, 5 NO⁵

so sehr, daß die Ergebnisse unserer Analyse allein zur Rechtfertigung dieser Abänderung jenes chemischen Ausdruckes nicht genügend gewesen seyn würden; wir haben uns vielmehr bei der Wahl der letzteren auf die oben näher erörterte Ausbeute an dem explosiven Präparate gestützt. Die neue Formel verlangt einen Ertrag von 177,78 Schießbaumwolle auf 100 Baumwolle, während die ältere einem Ertrage von nur 175 entspricht. Unsere oben aufgeführten directen Versuche haben aber die Ausbeute von 178 herausgestellt.

Alle von uns analysirten Proben von Schießbaumwolle wurden zunächst in einem Gemisch von Alkohol und Aether gewaschen, durch welches ihnen einige Tausendtel fettiger Substanzen und löslicher Theile entzogen wurden, dann mehrere Stunden lang in einem Trockenapparat bei einer Temperatur zwischen 40 und 50° C. getrocknet. Sämmtliche Proben zeigten die folgende Zusammensetzung:

Kohlenstoff 25,00
Wasserstoff 3,13
Sauerstoff 59,72
Stickstoff 12,15
–––––
100,00

Wirkung der Wärme auf die Schießbaumwolle.

General Lenk schreibt die in Frankreich von der betreffenden Commission i. J. 1846 erhaltenen ungünstigen Resultate dem Umstande zu, daß man sich vorher nicht genugsam mit der Darstellungsweise der Schießbaumwolle vertraut gemacht hatte und nicht mit einem genügend nitrirten Producte operirt hatte. Er wählte daher ein Verfahren, welches für die Nitrirung am günstigsten zu seyn scheint und glaubt so ein Präparat erhalten zu haben, welches der Zersetzung mehr widersteht.

Nach unserer Ansicht ist es aber im Gegentheil wahrscheinlich, daß |215| sich eine Schießbaumwolle um so leichter zersetzt, je größer ihre Verschiedenheit von der typischen Cellulose, je stärker sie also nitrirt ist. General Lenk behauptet, daß die nach seinem Verfahren dargestellte Schießbaumwolle erst bei der Temperatur von 136° C. explodirt, jeder niedrigeren Temperatur aber widersteht. Eine nähere Erörterung dieses Punktes ist von Wichtigkeit; wir haben bezüglich desselben zahlreiche Versuche angestellt.

Dieselben wurden zunächst in offenen und verschlossenen Probirkölbchen vorgenommen, welche man in ein kochendes Wasserbad tauchte. Sämmtliche auf diese Weise bis 100° erhitzte Proben zersetzten sich binnen kürzerer oder längerer Zeit; in allen Fällen ließ sich binnen einiger Minuten die Entwickelung salpetrigsaurer Dämpfe beobachten.

Es lassen sich vier Zersetzungsweisen bei 100°C. unterscheiden, deren gemeinsamer Charakter die Entwickelung von Salpetrigsäuredämpfen ist:

1) Die Schießbaumwolle detonirt heftig.

2) Sie zersetzt sich ohne Detonation, mit Hinterlassung eines weißen pulverförmigen, sauer reagirenden, in Wasser unvollständig löslichen, stickstofffreien Rückstandes, dessen Menge ungefähr die Hälfte des Gewichts der angewendeten Schießbaumwolle beträgt.

3) Sie hinterläßt einen gelblichen, amorphen, nicht explodirbaren, in Wasser theilweise löslichen Rückstand, welcher wie die Glykose das weinsaure Kupferoxyd-Kali reducirt.

4) Sie gibt einen geringen Rückstand (8 bis 10 Procent ihres Gewichtes) einer schwarzen Substanz vom Ansehen der Kohle.

Im letzteren Falle überzieht sich der Kolben innen gänzlich mit einem gelblichen, in Alkalien unter starker Entwickelung von Ammoniak löslichen Pulver (welches ulminsaures Ammoniak zu seyn scheint). Aus der alkalischen Lösung dieser Substanz wird durch Säuren ein schmutzig gelber Körper niedergeschlagen, welcher sich wieder in Alkalien löst. Mit Kali behandelt, gibt auch der erwähnte kohlige Rückstand Ammoniak. Diese Ammoniakbildung durch die bloße Wirkung der Wärme auf eine aus Salpetersäure und Cellulose bestehende Substanz ist sehr bemerkenswerth Andere, mit den verschiedenen Proben Schießbaumwolle bei 90°, dann bei 80° C. angestellte Versuche gaben ganz dieselben Resultate, nur traten die Zersetzungserscheinungen, anstatt nach wenigen Minuten, erst nach mehreren Stunden ein.

Die Schießbaumwolle zersetzt sich auch bei 60°, ja selbst bei 55° C. Nach Verlauf einiger Tage füllen sich die Kolben mit dicken, röthlichen Dämpfen und es bleibt derselbe pulverförmige, stickstofffreie Rückstand, von dem vorhin die Rede war. Eine Entzündung wurde bei diesen letzteren Versuchen nicht beobachtet.

|216|

Wir dürfen indessen einen Fall von Detonation nicht unerwähnt lassen, die in dem Augenblick stattfand, als Einer von uns etwa 1 Grm. Schießbaumwolle in einen Gay-Lussac'schen kupfernen Trockenapparat brachte, dessen Oelbad nur eine Temperatur von 47° C. hatte. Die auf diese Weise zersetzte Schießbaumwolle rührte von einer, durch achtundvierzigstündige Säureimprägnirung dargestellten und nach dem Lenk'schen Verfahren ausgewaschenen Probe her.

Aus allen diesen Versuchen geht der unwiderlegliche Beweis hervor, daß, entgegen General Lenk's Behauptung, seine Schießbaumwolle der Wirkung der Wärme nicht besser widersteht, als die zu Bouchet dargestellte.

Die mit Wasserglas behandelte österreichische Schießbaumwolle verhielt sich unter allen Umständen ganz so wie die übrigen Sorten.

Gegenüber diesen Thatsachen, der Zersetzung der Schießbaumwolle bei der Temperatur von etwa 50° C., drängt sich die Frage auf, ob sich dieselbe nicht sogar schon bei gewöhnlicher Temperatur zersetzt. Kann sie in Folge dessen freiwillig detoniren, wenn sie in den Magazinen in beträchtlichen Massen aufbewahrt wird? Fälle von Zersetzung der Schießbaumwolle bei gewöhnlicher Temperatur sind bereits von mehreren Chemikern angegeben worden. Als Producte dieser Zersetzung wurden salpetrigsaure Dämpfe, ferner hoch oxydirte Körper, namentlich Ameisensäure, Oxal- und Essigsäure, und als Rückstand gummi- und zuckerartige Substanzen aufgeführt. Diese Beispiele von Zersetzung des Präparats bei gewöhnlicher Temperatur suchte man durch unvollständiges Auswaschen zu erklären.

Hierauf entgegnen wir zunächst, daß bei kleineren Mengen Substanz ein vollständiges Auswaschen leicht zu bewerkstelligen ist. Da ferner schon seit Entdeckung der Schießbaumwolle erkannt wurde, daß die Schwefelsäure zerstörend auf das Präparat einwirkt, so mußte man stets auch die geringsten Spuren jener Säure vollständig zu entfernen suchen, und somit mußte man auf das Auswaschen die größte Sorgfalt verwenden.

Ohne hier auf die Einzelheiten der bekannten Fälle von Zersetzung der Schießbaumwolle bei der Temperatur der Aufbewahrungsorte einzugehen, beschränken wir uns auf die Zersetzungen, welche wir bei verschiedenen, von der Fabrication im Jahr 1847 herrührenden, mit ganz besonderer Sorgfalt sowohl in reinem, als in alkalihaltigem Wasser ausgewaschenen Proben beobachteten.

Von achtundzwanzig dieser, in kleinen Flaschen mit eingeschliffenen Glasstöpseln aufbewahrten Proben, deren jede einige Gramme wog, erlitten sechszehn Zersetzungen verschiedener Art.

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Eine dieser letzteren, auf's Geradewohl ausgewählten Proben untersuchten wir näher. Ursprünglich bestand dieselbe in 6 Grm. Schießbaumwolle, welche mit kalihaltigem Wasser ausgewaschen und seit dem 17. März 1850 – also seit vierzehn Jahren – in einer mit Glasstöpsel nicht ganz dicht verschlossenen Flasche aufbewahrt worden war. Sie hatte einen dunkelgelben Rückstand von 79 Procent hinterlassen, welcher deutlich sauer reagirte, aber von Schwefelsäure frei war; derselbe war in Wasser vollkommen löslich und reducirte, wie Glykose, das weinsaure Kupferoxyd-Kali. Seine Lösung verbreitete beim Kochen einen deutlichen Essiggeruch, und entwickelte bei der Behandlung mit Kali merkwürdiger Weise Ammoniak.

Demnach können unter den gewöhnlichen atmosphärischen Umständen spontane Zersetzungen der Schießbaumwolle, und zwar sogar der mit alkalihaltigem Wasser sorgfältig ausgewaschenen, unbestreitbar stattfinden.

Nun sahen wir aber, daß in der Wärme die Schießbaumwolle sich unausbleiblich zersetzt, daß sie dabei in gewissen Fällen detonirt, während sie in anderen scheinbar identischen Fällen sich ohne Entzündung oder Detonation zersetzt. Warum sollte dieß nun nicht auch bei Schießbaumwolle stattfinden, welche bei niederen Temperaturen aufbewahrt wird? Warum sollte in den Fällen wo die bloße Zersetzung bei gewöhnlicher Temperatur stattfindet, nicht auch Detonation erfolgen können? Die Analogie tritt zu deutlich hervor, als daß man genöthigt seyn sollte zur Erklärung der Entzündungen dieses Präparats ein schlechteres Auswaschen anzunehmen.

Die Hirtenberger Schießbaumwolle selbst explodirte in dem Simmeringer Magazin, und das Protokoll vom 31 Juli 1862 erklärt diesen Unfall nur durch freiwillige Entzündung. Es wurde damals die Behauptung aufgestellt, daß derselbe ebenso gut auch dem gleichzeitig in jenem Magazin aufbewahrten gewöhnlichen Schießpulver zugeschrieben werden könne. Die Richtigkeit dieser Behauptung können wir aber durchaus nicht zugeben, denn seit mehreren Jahrhunderten sind weder in Pulvermagazinen, noch bei der Kriegsmunition, noch bei Jagd- und Grubenpulvervorräthen Fälle von freiwilliger Entzündung beobachtet worden. Man darf wahrlich nicht, wie dieß in einem österreichischen Actenstücke geschehen, die durch Unfälle bei der Fabrication, z.B. durch einen Stoß, ein Sandkorn, eine Unvorsichtigkeit von Seiten der Arbeiter, eine Störung im Mechanismus u. dgl. verursachten Explosionen denjenigen zugesellen, welche einzig und allein durch die Reactionen zwischen den Bestandtheilen des Präparats hervorgerufen werden.

|218|

Vergleichung der Leninschen mit der Bouchet'schen Schießbaumwolle bezüglich ihrer ballistischen und zersprengenden Eigenschaften.

Wir haben nunmehr noch die Resultate der mit dem ballistischen Pendel mit beiden Kategorien von Schießbaumwolle abgeführten Versuche mitzutheilen.

Mit dem Lenk'schen Präparate wurden 25, mit der Schießbaumwolle von Bouchet 15 Schüsse, bei einer Ladung von 3 Grammen mit runden Kugeln von 25,50 Grm. Gewicht, abgefeuert. Indem wir für jede der beiden Arten von Schießbaumwolle das Mittel aus den Geschwindigkeiten der Kugeln, dann den stärksten und den schwächsten Schuß (Anschlag) nahmen, fanden wir:

Lenk'sche
Schießbaumwolle.
Schießbaumwolle
von Bouchet.
Mittlere Geschwindigkeit 385,36 Met. 394,32 Met.
stärkster Schuß 441,53 „ 445,94 „
schwächster Schuß 357,63 „ 357,63 „

Beim Schießen mit einer und derselben Probe von Schießbaumwolle können sich noch größere Verschiedenheiten ergeben, als die durch die vorstehenden Zahlen angedeuteten. So wurde mit der Schießbaumwolle welche General Lenk aus Oesterreich mitgebracht hatte, zweimal geschossen:

am 17. Februar gab sie 374,40 Met.
am 18. März gab sie 408,40 „

Wir glauben daher aus den angegebenen Resultaten folgern zu dürfen, daß beide Sorten Schießbaumwolle, die Lenk'sche und die von Bouchet, gleiche ballistische Kraft haben.

Bei diesen Proben nahm die Schießbaumwolladung im Laufs eine Höhe von 5 Centimeter ein. Als durch festeres Aufsetzen des Ladstocks die letztere auf 3 Centim. reducirt worden war, zersprang mit einer Ladung von 3 Grm. nach Lenk's Methode dargestellter Schießbaumwolle der Gewehrlauf beim ersten Schusse.

Diese Thatsache ist den beim Schießen mit dem Präparate von Bouchet wiederholt beobachteten ganz analog. Wir sehen darin einen Beweis für die Aehnlichkeit der österreichischen und der französischen Schießbaumwolle auch in Bezug auf ihre zersprengenden Eigenschaften. Wir wollen hier nicht die sämmtlichen Versuche in Erinnerung bringen, welche die (französische) Commission von 1846 zur Beseitigung dieses |219| Uebelstandes der zu raschen Verbrennung der Schießbaumwolle anstellte,53) müssen aber über die zu gleichem Zwecke von Lenk gemachten Versuche Einiges sagen.

Zuerst wendete er gepreßte Patronen an, mit welchen er keine günstigen Resultate erzielte; dann bediente er sich dazu mit gesponnener Schießbaumwolle überzogener Papiercylinder. Mit letzteren Patronen konnte ein österreichischer Zwölfpfünder, ohne daß die Seele angegriffen wurde, mit einer Ladung von beiläufig 481 Grm. Schießbaumwolle, 1000 Schüsse abgeben, bei denen das Projectil eine Geschwindigkeit von 427 Meter hatte.

Diese Geschwindigkeit aber, bei welcher die fraglichen Versuche stehen blieben, ist geringer als die, welche man in Frankreich mit Zwölfpfündern bei einer Ladung von 2 Kilogr. gewöhnlichen Pulvers erhält und welche beiläufig 480 Meter beträgt. Diese letztere Geschwindigkeit beabsichtigte die (französische) Commission von 1846 durch eine Ladung von 667 Grm. Schießbaumwolle zu erreichen. Es ist noch keineswegs erwiesen, daß die nach Lenk'schen System angefertigten Patronen die Geschütze nicht benachteiligen würden, wenn man, um eine gleiche Geschwindigkeit, wie in Frankreich, zu erhalten, die Schießbaumwolladung verstärken würde.

Uebrigens gibt der Verfasser des einen der österreichischen Berichte selbst zu, daß das Ziel noch nicht erreicht ist, und daß durch die zur Verhinderung der zersprengenden Wirkungen der Schießbaumwolle angewendeten mechanischen Mittel deren Propulsivkraft zum Theil neutralisirt wird.

Er gelangt zu dem Schlusse, daß das Problem erst dann als gelöst betrachtet werden kann, wenn man Geschütze herstellen wird, bei denen die zersprengende Kraft der Schießbaumwolle unberücksichtigt bleiben kann. Diese Ansicht theilen auch wir; allein es fragt sich, ob es möglich ist, diesen Weg einzuschlagen, wenn der unserer Ansicht nach die ganze Frage beherrschende Einwurf bezüglich der freiwilligen Explosionen der Schießbaumwolle als ein so bedeutendes Hinderniß entgegentritt.

Aus unseren Untersuchungen ergibt sich, daß wenn auch die Schießbaumwolle hinsichtlich ihrer Zusammensetzung, ihrer Darstellung und ihrer chemischen Eigenschaften jetzt allerdings besser gekannt ist, dennoch ihre Anwendung in den Feuerwaffen immer noch beinahe auf demselben |220| Standpunkt geblieben ist, auf welchem sie bei den Untersuchungen der französischen Kommission vom Jahr 1846 sich befand.

Nichts berechtigt nämlich zu glauben, daß es bei dem jetzigen Stande unserer Kenntnisse möglich ist, einerseits die freiwilligen Explosionen der Schießbaumwolle zu verhüten, andererseits auf praktische Weise ihre zersprengende Wirkung mit Beibehaltung des für das gewöhnliche Pulver gebräuchlichen Materials aufzuheben.

Bemerkungen zu der vorstehenden Mittheilung von Séguier.

Der Vortrag von Pelouze in der (französischen) Akademie gab Hrn. Séguier Anlaß, der Akademie mitzutheilen, daß er schon vor längerer Zeit eine Reihe von Versuchen begonnen, um mit der Schießbaumwolle bei tragbaren Schußwaffen gute ballistische Resultate zu erhalten.

Um den mit der zu raschen Verbrennung dieser Substanz verknüpften Nachtheil zu beseitigen und das durch die Trägheit des Projectils verursachte Zerspringen der Läufe zu vermeiden, wendet Séguier gemengte Ladungen an, welche aus Schießbaumwolle und grobkörnigem Grubenpulver zusammengesetzt sind; der Entzündungsmoment ist von ihm in der Art berechnet, daß das langsamer verbrennende Pulver sich zuerst entzündet. Auf diese Weise wird das Projectil allmählich zur Bewegung angeregt und seine Trägheit leistet nicht mehr einen Widerstand, welcher bei der augenblicklich erfolgenden Detonation von Schießbaumwolle allein ein Zerspringen der Waffen verursachen würde.

Der Gedanke einer gemengten, aus langsam und aus rasch verbrennendem Pulver zusammengesetzten Ladung, deren Gemengtheile einer nach dem andern verbrennen, und zwar so, daß das langsamer verbrennende Pulver sich zuerst entzündet, ist das Resultat der Beobachtung des in gut construirten Windbüchsen stattfindenden Vorganges. Bei dieser Art von Waffen enspricht ein größerer ballistischer Effect einem anfänglich langsamen, dann rascheren Oeffnen des am Reservoir für die comprimirte Luft befindlichen Ventils.

Mit derartigen gemengten Ladungen gelang es Séguier, in Handfeuerwaffen gewisse Knallpulver ohne Nachtheil detoniren zu lassen; indem er dieselben mit anderen langsam verbrennenden Compositionen verband, erzielte er bemerkenswerthe ballistische Effecte, worüber er nach Beendigung seiner Versuche der Akademie zu berichten beabsichtigt.

|221|

Bemerkungen zu der vorstehenden Mittheilung von Morin.

General Morin bemerkt, daß durch die Arbeit von Pelouze und Maurey die Folgerungen welche die Commission von 1846 aus ihren Versuchen zog, in allen Punkten bestätigt werden.

Er bemerkt ferner, daß Fälle von freiwilliger Zersetzung der Schießbaumwolle bei Temperaturen von 50 bis 60° C. bereits mehrfach beobachtet worden sind und daß in gedeckten Munitionskästen von Eisenblech, sowie selbst im Innern mancher Gebäude solche Temperaturen sich gar nicht selten erzeugen.

Er führt mehrere ganz neue Beobachtungen an, welche ihm den Beweis geliefert haben, daß in Folge der Wirkung der Sonnenstrahlen auf Glasdächer die Temperatur der sie berührenden Luft innen auf 40 bis 42°C. steigen kann, wenn diejenige der äußeren Luft nur 24° beträgt. Aehnliche, an einem dießjährigen Augusttage in der Magdalenen-Kirche zu Paris angestellte Versuche zeigten, daß die Temperatur in der Nähe des gemauerten Gewölbes innen auf 38 bis 40° L. gestiegen war, während diejenige der äußeren Luft nur 24'' betrug.

Demnach können Temperaturverhältnisse, durch welche die spontane Zersetzung der Schießbaumwolle herbeigeführt wird, im Sommer sehr häufig wirklich eintreten, schon in Frankreich, viel leichter aber in Algerien.

Schließlich glaubt General Morin noch bemerken zu müssen, daß die österreichische Regierung dem General Lenk die Erlaubniß, sein Verfahren zur Fabrication der Schießbaumwolle in Frankreich in Vorschlag bringen zu dürfen, erst dann ertheilte, als sie sich, nach zahlreichen und kostspieligen Versuchen, entschieden hatte, dieselbe für ihren eigenen Dienst nicht anzuwenden (?).

Zusatz der Redaction.

Bericht des Comité's der British Association über die österreichische Schießbaumwolle.

In der Versammlung der British Association im J. 1862 wurde aus den Mitgliedern der chemischen und mechanischen Sectionen ein Comité erwählt, um über die neue österreichische Schießbaumwolle Bericht zu erstatten. Dieser Bericht wurde in der Versammlung der genannten Gesellschaft zu Newcastle-on-Tyne im J. 1863 verlesen und |222| findet sich in dem Journal of the Society of arts vom 25. September 1863. Wir theilen daraus das Wichtigste mit:54)

Das Comité gelangte zu den folgenden Mittheilungen durch Professor Abel, Chemiker beim englischen Kriegsdepartement, welcher demselben mit Erlaubniß der Behörden sowohl die von Seiten der österreichischen Regierung dem englischen Kriegsdepartement gemachten Mittheilungen, als auch die Resultate seiner eigenen hierüber gemachten Versuche zur Verfügung stellte. Ueberdieß erhielt General v. Lenk, der Erfinder des neuen Verfahrens zur Verwendung von Schießbaumwolle, die Erlaubniß von der österreichischen Regierung, dem Comité persönlich das ganze Verfahren, sowie Zeichnungen und Proben aus dem kaiserlichen Laboratorium mitzutheilen.

Wenn bei der Darstellung der Lenk'schen Schießbaumwolle die Bedingungen (wie sie in vorstehender Abhandlung von Pelouze und Maurey mitgetheilt sind) genau eingehalten werden, so erhält man ein Product, welches von den fehlerhaften Eigenschaften der bisher dargestellten Präparate völlig frei ist. Eine Probe dieser neuen Schießbaumwolle hat sich während 15 Jahren unverändert erhalten. Sie entzündet sich erst bei einer Temperatur von 136° Celsius,55) nimmt aus der Luft nur wenig Feuchtigkeit auf, hinterläßt nach dem Verbrennen wenig Asche, und bildet keinen Rauch. Auch greifen die beim Verbrennen im verschlossenen Raum sich bildenden Gase, bestehend nach Karolyi 56) aus Stickstoff, Kohlensäure, Kohlenoxyd, Wasser, etwas Wasserstoff und leichtem Kohlenwasserstoff, die Schießwaffen nicht an, und üben auch keinen schädlichen Einfluß auf die dieselben bedienende Mannschaft aus, welcher Vorwurf sowohl die käufliche Schießbaumwolle als auch das Schießpulver trifft. Ferner ist die Bereitung der Schießbaumwolle im Vergleich zu der des Schießpulvers weniger gefahrvoll, indem die Substanz bis auf den Zeitraum während des Trocknens beständig unter Wasser ist; überdieß könnte auch die Aufbewahrung im Großen unter Wasser geschehen, da sich die Lenk'sche Schießbaumwolle im Wasser unverändert erhält und man bloß nöthig hätte, den augenblicklichen Bedarf zu trocknen. Um beim Gebrauch der Schießbaumwolle eine langsamere Verbrennung zu erzielen, empfiehlt v. Lenk dieselbe |223| nach dem Auswaschen der Säuren noch mit einer Lösung von Natron-Wasserglas zu behandeln, wobei sie nach dem Trocknen um etwa drei Procent an Gewicht zunehmen würde.

Was den mechanischen Effect anbelangt, so scheinen die aus dieser Schießbaumwolle durch Verbrennung erzeugten Gase eine größere Wirkung hervorzubringen als die Gase des Schießpulvers, was in Anbetracht der niederen Temperatur, bei welcher die Verbrennung der Schießbaumwolle vor sich geht, sehr auffallend ist, sich aber aus der Thatsache erklärt, daß bei Anwendung von Schießpulver 68 Procent seines Gewichts ohne Wirkung bleiben, und daß diese 68 Procent nicht nur verloren gehen, sondern auch noch einen Theil des mechanischen Effects der übrig bleibenden 32 Procent unnütz für sich in Anspruch nehmen, während im Falle der Schießbaumwolle die ganze angewendete Menge zur Wirkung kommt. Ein anderer Vortheil der letzteren besteht in dem Umstand, daß je nach der Behandlung derselben die Schnelligkeit der Explosion vergrößert oder vermindert und z.B. von 1 Fuß per Secunde auf 1 Fuß in 1/1000 Secunde gebracht werden kann. Es ist klar, daß wenn die ganze in Anwendung gebrachte Menge gleichzeitig und plötzlich explodirt, der größt mögliche dynamische Effect erzielt wird, indem das Ganze vollständig in Gasform übergeht, ehe die Bewegung erfolgt. Diese Bedingung wird durch möglichste Verengerung des Raumes, in welchen die Schießbaumwolle eingeschlossen wird, erreicht, und kommt bei Verwendung derselben zum Sprengen von Felsen und für Minen in Betracht. Zum Gebrauche für Schießwaffen muß im Gegentheil die Schnelligkeit der Explosion gemindert werden, was man dadurch erreicht, daß man das Volum der Schießbaumwolle durch mechanische Ausdehnung, sowie auch den Raum, in welchen sie eingeschlossen wird, vergrößert, wodurch man es sogar dahin bringen kann, daß die Verbrennung eine ebenso langsame ist, wie die des Schießpulvers. Nach den Erfahrungen des Generals v. Lenk bringen im Allgemeinen 11 Pfund Schießbaumwolle, in einem Raume von 1 Kubikfuß eingeschlossen, eine den Bedingungen gewöhnlicher Schießgewehre entsprechend stärkere Wirkung hervor, als eine denselben Raum einnehmende Menge von 50 bis 60 Pfund Schießpulver.

Schießgewehre sowohl als Geschütze erfordern aber je nach ihrer Verschiedenheit verschiedene Stärken von Patronen. Schießbaumwolle zeigt sich praktisch am wirksamsten, wenn sie im Gewichte von 1/4 bis 1/3 der sonst angewendeten Pulvermenge und in einem Volum von 1 1/10 der Länge der Pulverpatrone verwendet wird. Nicht weniger von Bedeutung für die Wirksamkeit der Schießbaumwolle ist die Art und Weise, wie die |224| Fäden zu einem Ganzen vereinigt werden. Zum Gebrauche für Schießgewehre wird sie zu Fäden versponnen (bei welcher Form die Verbrennung an der Luft nicht schneller als im Verhältniß von 1 Fuß per Secunde fortschreitet) und diese in cylindrische Stücke von verschiedener Größe verwoben, aus welchen man dann die Patronen für gewöhnliche gezogene Büchsen fertigt, indem man sie der erforderlichen Länge entsprechend zuschneidet und in steife Pappdeckel-Cylinder einschließt. (Bei dieser Form ist die Schnelligkeit der Verbrennung an der Luft 10 Fuß per Secunde.) Auch zum Füllen von Bomben dient dieselbe Cylinderform. Zum Sprengen von Felsen und für Minenzwecke wird die Schießbaumwolle in Taue bis zu 2 Zoll im Durchmesser geflochten, die im Innern hohl gelassen werden. Die Patronen für Kanonen werden direct aus dem Schießbaumwollegarn durch Aufwickeln auf Spulen, welche aus hohlen Röhren von Papier oder Holz bestehen, gefertigt, um daraus Spindeln, ähnlich den in den Spinnereien gebrauchten, zu bilden. Zum Zwecke von Zündschnüren wird das oben beschriebene cylindrische Gewebe in Röhren von Kautschuk-Leinwand eingeschlossen.

Da die Schießbaumwolle beim Verbrennen keinen Ruß bildet, so setzt sich in den Geschützen nur wenig Unreinigkeit ab, und es braucht daher bei deren Construction weniger Spielraum für die Geschosse gelassen zu werden, als dieß bei Anwendung von Pulver der Fall ist. Praktische Versuche zeigten in der That, daß, wenn die Ladung aus Schießbaumwolle bestand, ohne Unterbrechung 100 Schüsse, wenn sie aus Schießpulver bestand, jedoch nur 30 abgefeuert werden konnten; dabei ist die Erhitzung im ersteren Falle so gering, daß mittelst eines Sechspfünders innerhalb 34 Minuten 100 Schüsse abgefeuert werden konnten, ohne daß die Temperatur des Geschützes höher als 50° C. stieg, und daß das Feuern ohne Nachtheil sogar bis zu 180 Schüssen fortgesetzt werden konnte, während bei Anwendung von Schießpulver bei 100 Schüssen, welche 100 Minuten erforderten, die Temperatur schon so gesteigert war, daß Wasser rasch auf den Geschützen verdunstete. Ferner ist der Rückschlag der Geschütze bei einem Schusse mit Schießbaumwolle nur 2/3 so stark, als bei einem Schusse mit Schießpulver. Auch hinsichtlich der der Kugel mitgetheilten Schnelligkeit zeichnet sich die Schießbaumwolle vortheilhaft vor dem Schießpulver aus: bei einer Ladung mit 13 1/2 Unzen Schießbaumwolle (Krupp'sche Gußstahlkanone) ergab sich nämlich eine Schnelligkeit von 1563 Fuß per Secunde, mit der gewöhnlichen Ladung von 30 Unzen Schießpulver jedoch nur 1338 Fuß. Ebenso lehrte die Erfahrung, daß für Schießbaumwolle leichtere und kürzere Geschütze ohne |225| Nachtheil verwendet werden können, und daß selbst nach Abfeuerung von 1000 Schüssen noch keine Spur von Abnützung sich bemerklich macht. Endlich zeigte sich auch die zerstörende Wirkung der Bomben bei einer Ladung mit Schießbaumwolle viel größer als bei einer Ladung mit Schießpulver, indem dieselben im ersteren Falle mit Bildung einer weit größeren Menge von Fragmenten zerplatzten. In gleicher Weise leistet beim Sprengen von Felsen 1 Gewichtstheil Schießbaumwolle ebenso viel als 6,274 Gewichtstheile Schießpulver, wobei sich herausstellte, daß die Stärke der Explosion mit dem Widerstande, den das Gestein bietet, zunimmt.

Von der englischen Regierung ernanntes Comité zur Prüfung der Schießbaumwolle hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit für Schießwaffen, sowie zum Sprengen von Felsen und für Minen.

Schon in der vorjährigen Versammlung der British Association zu Newcastle erklärte das mit der Prüfung der Schießbaumwolle hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit zu Kriegszwecken beauftragte Comité in seinem erstatteten Berichte, daß die Gesellschaft nicht die Mittel besitze, welche zur angemessenen Durchführung einer so wichtigen Untersuchung erforderlich seyen und stellte den Antrag, die Gesellschaft möchte bei der Regierung die Ernennung einer königl. Commission zu diesem Zweck befürworten. Diesem Antrag wurde von der Gesellschaft zugestimmt und der betreffende Beschluß dem Kriegsminister Lord de Grey am 11. December v. J. überreicht. Im Januar dieses Jahres ernannte dann die Regierung ein aus Officieren der Artillerie- und Ingenieurcorps, sowie aus Civilingenieuren, Chemikern und Physikern zusammengesetztes Comité 57) zur Prüfung des Gegenstandes in allen seinen Beziehungen.

In der dießjährigen Versammlung der British Association zu Bath machte Prof. Abel, Mitglied dieses Comité's, folgende Mittheilung: „Es freut mich, sagen zu können, daß das königl. Comité in seinen Untersuchungen über die Schießbaumwolle schon beträchtlichen Fortschritt gemacht hat, und es gewährt mit noch mehr Vergnügen, beifügen zu können, daß die Resultate dieser Untersuchungen befriedigender Natur sind. Diese Thatsache muß ich um so mehr hervorheben, weil die in Frankreich veröffentlichten officiellen Berichte sehr ungünstig sind. Die Versuche, welche ich mit den Herren Prentice anstellte, die in |226| Stowmarket eine Schießbaumwolle-Fabrik errichteten, haben bewiesen, daß die Fabrication der Schießbaumwolle bei weitem einfacher und sicherer als diejenige des Schießpulvers ist. Durch Befolgung einfacher Vorsichtsmaßregeln werden Unfälle fast unmöglich gemacht. Einem anderen Punkt – der Gleichförmigkeit des Products – habe ich die größte Aufmerksamkeit geschenkt und gefunden, daß man sich auf das österreichische Fabricationssystem verlassen kann. Die nächste und wichtigste Frage betrifft die Haltbarkeit oder Unveränderlichkeit der Schießbaumwolle, denn wenn man auf diese Eigenschaft derselben nicht das vollkommenste Vertrauen setzen könnte, so ließe sie sich zu militärischen Zwecken nicht anwenden. Der Behauptung der französischen Chemiker, daß die Schießbaumwolle sich verändern und von selbst zersetzen kann, vermag ich nicht beizustimmen, obgleich deren Versuche mit großer Sorgfalt angestellt wurden. Ich bin gegenwärtig mit einer Anzahl von Versuchen beschäftigt, um die Veränderungen zu ermitteln, welche die Schießbaumwolle durch die Einwirkung sowohl der Wärme als des Lichtes erfährt.“ (Nach der Chemical News vom 1. October 1864.)

E. D.

|211|

Der Bericht der genannten Chemiker wurde im Juni 1863 an den Feldmarschall Johann Freiherrn Kempen von Fichtenstamm als Präsidenten der k. k. Kommission für die Schießbaumwolle erstattet und der chemischen und mechanischen Section der zu Newcastle versammelten British Association mitgetheilt; er wurde dann vollständig in englischer Uebersetzung im Practical Mechanics' Journal October 1863, S. 172 veröffentlicht.

A. d. Red.

|213|

Pelouze, über die Elementar-Zusammensetzung der chemisch reinen Schießbaumwolle oder des Pyroxylins, im polytechn. Journal Bd. CIII S. 224.

|219|

Bericht über die Versuche, welche bei der Direction der Pulverfabriken zu Paris über die Bereitung und ballistischen Eigenschaften der Schießbaumwolle bis zum November 1846 angestellt wurden, im polytechn. Journal Bd. CIII S. 48.

|222|

Nach dem württembergischen Gewerbeblatt, 1863, Nr. 41.

|222|

Was von Pelouze und Maurey in vorstehender Abhandlung bestritten wird.

|222|

Polytechn. Journal Bd. CLXIX S. 426.

|225|

Die Mitglieder dieses Comité's sind: General Sabine, Vorsitzender; General Hay; Brandreth, Capitän der kgl. Marine; Liddell, Commodore der kgl. Marine; Artillerie-Oberst Boxer; Ingenieur-Oberst Lovell; F. A. Abel, Chemiker beim Kriegsdepartement; T. Sopwith; Professor W. A. Miller; Professor G. G. Stokes; Dr. J. H. Gladstone; Artillerie-Major Miller, Schriftführer.

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