Knallquecksilber

Strukturformel
$\mathrm {C{\equiv }N{-}O{-}Hg{-}O{-}N{\equiv }C}$
Allgemeines
Datei:Mercuryfulminate industrial.jpg industrielles Quecksilberfulminat \| hochreines Quecksilberfulminat \| Datei:Mercuryfulminate differenciation.jpg Vergleichsbild der Qualitätsextrema
Name	Knallquecksilber
Andere Namen	Quecksilber(II)-fulminat, Quecksilberfulminat, Quecksilberdifulminat
Summenformel	C₂HgN₂O₂
CAS-Nummer	628-86-4
Kurzbeschreibung	weißer bis grauer pulverförmiger, kristalliner Feststoff, bräunliche Färbungen bei geringerem, industriellen Reihheitsgraden
Eigenschaften
Molmasse	284,62 g/mol
Aggregatzustand	fest
Dichte	von industriell 1,89 g/cm³ bis reinst 4,42 g/cm³
Schmelzpunkt	explodiert oberhalb von 190 °C
Siedepunkt	kein Siedepunkt
Dampfdruck	Vorlage:Unbekannter Wert Pa (Vorlage:Unbekannter Wert °C)
Löslichkeit	wenig löslich in Wasser
Sicherheitshinweise
Vorlage:Gefahrensymbol 3
R- und S-Sätze	R: 3-23/24/25-33-50/53 S: (1/2)-3-35-45-60-61
MAK	0,1 mg/m³ (bezogen auf die einatembare Fraktion)
Vorlage:SI-Chemikalien

Knallquecksilber (chemisch: Quecksilber(II)-fulminat) ist das Quecksilbersalz der Knallsäure.

Es handelt sich bei diesem Stoff, der in Form weißer bis beiger Kristalle anfällt, um eine giftige Verbindung, die im trockenen Zustand schon bei geringer mechanischer oder thermischer Belastung explosionsartig in elementares Quecksilber, Stickstoff und Kohlenstoffmonooxid zerfällt.

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

Zersetzung von Quecksilberfulminat

Hierbei kann der Zerfall durch Verdämmen oder Zünden größerer Mengen leicht in eine Detonation (v = 5000 m/s) übergehen. Es wird nicht mehr verwendet, da bei der Explosion eine Wolke von atomarem Quecksilberdampf entsteht, der die gesamte Umgebung kontaminiert.

Knallquecksilber wurde früher in Zünd- und Sprengkapseln verwendet, ist allerdings inzwischen durch andere Stoffe ersetzt worden (z. B. Bleiazid). Es ist in heißem Wasser, Ethanol, und Salpetersäure gut, in kaltem Wasser hingegen nur schlecht löslich.

Die Herstellung erfolgt aus Quecksilber, Salpetersäure und Ethanol. Auf diesem Wege wurde es 1799 von dem Engländer E.Howard entdeckt. Wahrscheinlich hatte es aber schon Kunkel von Löwenstern am Ende des 17. Jahrhunderts und andere Alchimisten vor ihm isoliert.

Gewinnung und Darstellung

Quecksilberfulminat wird durch Umsetzung von elementarem Quecksilber oder Quecksilberoxid mit konzentrierter Salpetersäure (65 %) in Gegenwart von Ethanol hergestellt. Die Reaktion ist exotherm und es ist nötig Mischungsverhältnis, Temperatur und Reaktionszeit genau zu beachten. Die Lösung in Salpetersäure wird grundsätzlich in den 95 %igen Alkohol gegossen, nicht umgekehrt. Meist beginnt die Reaktion unter Kochen und Entwicklung weißer, giftiger Dämpfe spontan. Tritt das nicht ein, wird etwas Natriumnitrit zugegeben oder im Wasserbad bis zum Beginn der Gasentwicklung erhitzt. Mischungen, die Ethanol und Salpetersäure enthalten sind grundsätzlich nicht ungefährlich und neigen unter Umständen zu explosionsartigen Zersetzungen, wenn die Gase beim Kochen nicht abziehen können oder die Salpetersäure zu konzentriert war (über 70 %). Die Synthese von Quecksilberfulminat ist daher nur in einem angemessenen Labor durch ausgebildetes Fachpersonal durchzuführen. Für die Bildung kleiner Mengen für Schauvorlesungen im Hochschulrahmen bewährt sich in Analogie zum Silberfulminat ein Verfahren, dass der Italiener Angelico schon 1901 summarisch beschrieben hat. Danach werden 1 g Quecksilber im Abzug in 8 ml 65 %iger Salpetersäure bei Raumtemperatur gelöst. Dann werden 2 ml Wasser zugesetzt. Danach werden 5,5 g Malonsäure, gelöst in 5 ml Wasser, unter Schwenken zugegeben. Schließlich erfolgt ein Zusatz von 0,3 g Natriumnitrit in 2 ml Wasser. Sollte die Lösung nicht innerhalb von 5 min selbst unter Bildung von Gasblasen zum Kochen kommen, wird vorsichtig bis zum Eintritt im Wasserbad oder auf einer mäßig warmen kleinen Heizplatte erhitzt. Allerdings muss bei Beginn des Siedens sofort das Glas von der Heizplatte genommen und auf die Fliesen des Abzugs gestellt werden. Nach dem spontanen Abkühlen ohne Außenkühlung ist die Lösung mit den Kristallen des Quecksilbersalzes durchsetzt. nach dem Verdünnen mit 50 ml destillierten Wassers wird durch ein Faltenfilter filtriert und mit Wasser und dann mit Ethanol gewaschen. Analog sind auch Quecksilberoxid, Quecksilbercarbonat oder Quecksilbernitrat einsetzbar, wobei die Salpetersäure vor der Reaktion gleich mit 3 ml Wasser verdünnt wird und danach 0,2 g Natriumnitrit unter Schäumen vor der Reaktion mit Malonsäure zugesetzt werden.

Sicherheitshinweise

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. Bei Umgang sind größte Vorsicht und Sorgfalt walten zu lassen und besondere Vorkehrungen zu treffen.Unter Wasser gelagert ist es nicht explosionsfähig und doch chemisch stabil.

Siehe auch

Literatur

R. Knoll: Das Knallquecksilber und andere Sprengstoffe., Survival Press, Radolfz., November 2001, ISBN 3-831128766
A. Stettbacher:" Die Schieß- und Sprengstoffe." 2.Auflage.Leipzig 1933.