"Die Chemie hinter Brandpfeilen" oder: Minas Tirith für Fortgeschrittene

[buechse82]

@horsebow

Ich weiß, ich weiß, nur das mit dem zitat klappte nicht so, wie ich das wollte. Ich wollte dir in keinster Weise an den Karren fahren.Sorry, wenn das so herüber gekommen sein sollte

ich nehme auch an, das die Eisenspäne zum Steuern der Reaktion dienen.Sie haben vielleicht auch eine Glimmwirkung wie der feine Draht im Docht eines bekannten Sturmfeuerzeugs

Mfg Buechse

[horsebow]

@buechse82: Schon gut, schon gut, ich hatte auch nicht den Eindruck, daß mir einer an den Karren fährt, wollt's halt nur für die anderen klarstellen.
Daß Eisen verbrennen kann, hat uns übrigens unser alter Chemielehrer mit Stahlwolle und einer 4,5 Volt Flachbatterie bewiesen (*schwärm*, das war noch Chemieunterricht!).

Gruß, horsebow

[Filnek]

NA! endlich hat mal einer in chemie in der siebten nicht gepennt!

daritter, es ist in der tat RICHTIG, dass das gemisch mit eisenspänen (besser noch: mit eisenmehl) wesentlich ruhiger abbrennt -

dreimal dürft ihr raten, warum wunderkerzen
ANEINANDER KLEBEN BLEIBEN wenn man sie beim abbrennen aneinanderhält!
der katalysator für die reaktion ist nicht HOLZKOHLE, sondern EISEN! offenbar ist es so, das ein bestandteil der holzkohle der verbrennung irgendetwas zuführt, was bei eisen nicht der fall ist.
in dem wort "verbrennung" steckt es schon drin, denn wir wissen, unter einer verbrennung versteht man folgendes:

ch4 + 2 x o2 -W-Ä-R-M-E--> co2 + 2 x h2o

und WAS liefert holzkohle, was eisenspäne nicht liefern? RICHTIG: KOHLENSTOFF!

wir erkennen also (aufgrund meiner hervorragenden erläuterung), dass beim katalysator eisen keine VERBRENNUNG, sondern lediglich eine stark exotherme reaktion zwischen eisen und Schwefel stattfindet - kurz: eine oxidation. salpeter liefert den dazu nötigen sauerstoff.

hat schon mal einer von euch ne wunderkerze explodieren sehen?
jetzt ratet mal, warum der BRENNSTAB (dicht gepacktes material in einer luftdichten kammer) einer handelsüblichen handgranate langsam runterbrennt und nicht schon vor erreichen der sprengladung die granate auseinanderreißt - richtig: es handelt sich um ein eisen-schwefel-salpeter - gemisch!

tja. soviel zum thema "KaBUMM und finger ab": nix da mit finger ab. und wem s trotzdem zu unheimlich wird, der kann ja mal probeweise einen bauen, in den boden stecken und mit einer längeren zündschnur auf distanz zünden.

Filnek

[Papierdrache]

@Filnek

3 Anweisungen für dich:

1. Den Thread nochmal lesen, damit du die Warnhinweise erneut verinnerlichst.

2. Nimm dir ein Chemiebuch und lies nochmal folgende Themen:

Katalysator
Redoxreaktion

3. Editier deinen Text nachdem du durch 1. und 2. schlauer geworden bist.

Ich danke dir.


@alle anderen

Schwarzpuler "explodiert", weil aus einem Feststoffgemisch nach den Reaktionen (ein zum größten Teil) Gasgemisch entsteht. Diese Gase sind zusätzlich noch erwärmt (exotherm) und verbrauchen enorm viel Platz im Vergleich zum vorherigen Feststoffgemisch. Diesen Platz schaffen sie sich mit Gewalt. Was im Weg steht wird weggedrückt mit mehreren hundert Meter pro Sekunde.

Grobe Gesamtformel (eigentlich sind es etliche kleine Formeln):

2 KNO3 + S + 2 C ———> K2O + SO2 + CO2 + CO + N2 + Energie

-----------

Eine Wunderkerze explodiert nicht, weil die Reaktion langsam stattfindet (ich kenne die Formel nicht, vielleicht hätte sie garnicht die Chance zu explodieren, weil kein Gas entsteht). Die Stoffe in der Kerze im Gegensatz zum Schießpulver sind grob gemalen und verklebt. Je feiner ein Stoff gemahlen, um so mehr Oberfläche steht für die Reaktion zur Verfügung. 1kg Schwarzpulver reagiert also in einem extrem kurzen Zeitraum, 1kg Wunderkerzenpulver braucht für seine Reaktion erheblich mehr Zeit. Entstehende Gase haben also genug Zeit zu entweichen anstatt schlagartig sich Platz zu machen.

Theoretisch kann die Schwarzpulvermischung für Brandpfeile funktioniert haben, falls der Humbug grob genug gemahlen war. Praktisch ist der Versuch den richtigen Pulvergrad zu finden reiner Selbstmord. Alle nochmal Filneks Anweisung Nummer 1 lesen bitte!

:-)

[Papierdrache]

Zurück zum Thema Brandpfeile:

Brandpfeile müssen mehrere Eigenschaften erfüllen.

1. Sie müssen den Flug überstehen
2. Sie müssen zum entzünden von Materialien eine etwas längere Zeit eine relative Hitze abgeben um Objekte entzünden zu können.

Man suche also eine langsam ablaufende stark exotherem Reaktion. Die Reaktionsmasse darf kein feines Pulver sein (reagiert zu schnell) und sollte auch nicht zu Spröde sein (zerbröselt bei Pfeilbeschleunigung + Pfeilpflug + Treffer [harte Hauswand/Dachschindeln])

Ich habe den ZDF Beitrag damals gesehen. So wie ich ihn in Erinnerung habe, den 2 komponenten Brandsatz, war die Idee und Wirkung folgende:

Die äußere Hülle (Tuch + Wachs + Schwefel) hatte sich zu einer zähen brennenden Masse verbunden (so sah es in den Videosequenzen aus). Dies war die Schutzhülle für den Flug. Durch diese zähe Schwefelmasse (erhitzer Schwefel ist wie Kaugummi), klebte der Pfeil zusätzlich am Ziel fest (steile Dächer) und der Rest des Brennsatzes konnte die nötige Hitze in Ruhe produzieren.

Mit feurigen Grüßen, Florian

Edit: Hätten die im Mittelalter Wunderkerzen gekannt (brennen lange, heiß und hartnäckig) hätte man sie bestimmt auch an die Spitze der Pfeilschäfte gewickelt.

[Trebron]

Zitat Papierdrache:
"Hätten die im Mittelalter Wunderkerzen gekannt (brennen lange, heiß und hartnäckig) hätte man sie bestimmt auch an die Spitze der Pfeilschäfte gewickelt".

Danke, die Idee ist absolut ausbaufähig

hitzige Grüße

Trebron

[buechse82]

@Horsebow

jaaa,das ist lustig, ich habe das immer in meinem Zimmer gemacht, geht auch toll mit nem Trafo und ner Graphitmine. Mein Vater fand das garnicht witzig, komisch??

;( ;( ;(

[kra]

Die Idee mit den Wunderkerzen gab's schon mal im Forum. Habs es dann letzten Silvester ausprobiert und trotz 1/2m Schnee und naßkaltem Wetter fast die Hecke in brand gesetzt. Die Dinger gehen selbst wenn der Pfeil im Schnee landet nicht mehr aus....

Ich hatte damals nach dem Rezept im FC (suchen!!, lohnt) den Schaft mit doppelklebendem Klebeband umwickelt und 2 Schichten Wunderkerzen aufgebracht, und noch festgewickelt.

Gruß

[Filnek]

ok. papierdrache, du hast meinen text offenbar NICHT anständig gelesen, sonst wüsstest du nämlich, dass ich KEIN schießpulver herstellen möchte, sondern eine VARIANTE, die anstelle von holzkohle eisenstaub enthält und bei der KEINE EXPLOSIONSGASE entstehen. alles klar? ok.

habe heute mal mit meinem chemielehrer darüber gesprochen, und er hält die idee für weitesgehend harmlos - im vergleich zu schießpulver.

beim eisen handelt es sich sehr wohl um einen katalysator - zwar um keinen, der die reaktion iniziiert - das tut der schwefel - aber um einen, der die reaktion als solche maßgeblich regelt.


übrigens - das rezept mit den wunderkerzen findet ihr unter bauanleitungen, aber ich möchte nochmals wiederholen, dass es unser ziel sein sollte, die verheerendste pfeiltechnologie, die das mittelalter hervorgebracht hat, mit etwas mehr achtung und würde zu behandeln als mit "ach, ein streifen doppelseitiges klebeband, da papp ich wunderkerzen dran,dann mal um nen beinahe-schaft geknotet, und wenn wir glück haben, mach ich noch ne befiederung aus kreppband - nen nock? was'n das?"

ihr wisst, was ich meine. also rein in die apotheke, salpeter, schwefel und eisenpulver eingekauft, dann fest in ein stofftuch eingeknotet und mittels einer zündschnur oder nem spiritusgetränktem lappen anzünden - auf distanz - und gucken, obs explodiert. je nachdem kann man ja mal schaun, ob man nicht doch mal was anzünden will (ein kornfeld im hochsommer? eine altertümliche dänische siedlung?).

Filnek

(ps: ich hab das mit dem gebrannten kalk und den holzspänen in öl mal ausprobiert! das funzt tatsächlich! echt super!)

[Papierdrache]

Meine allererste Bemerkung mit dem Schießpulverlink bezog sich allgemein auf die genannte Brandpfeilmischung mit Schießpulverkomponenten, als Warnung an alle, die auf die Idee kommen könnten, das Zeug nachzumischen.

Es war nicht gedacht, dich dieses Versuches zu bezichtigen.

Allerdings kam mir 'aufgrund deiner hervorragenden Erläuterung' der Verdacht, du hättest noch nicht genug Ahnung von Chemie und würdest es trotzdem schaffen etwas gefährliches zu mischen. Ich gestehe offen, selbst nie der beste Chemieschüler gewesen zu sein, aber deine Vorstellungen von Explosionen (im Falle von Sprengstoffen eine schlagartige Volumenvergrößerung), Katalysatoren (Stoffe die Reaktionen beeinflussen UND am Ende der Reaktion wieder unverändert vorliegen) und Verbrennungen (Redoxreaktion, bei der ein Stoff durch Sauerstoff oxidiert wird) decken sich wohl offensichtlich nicht mit meinen. Dein Text ist fachlich nicht korrekt. Du musst ihn nicht hochwissenschaftlich verfassen, aber man sollte Begriffe doch richtig anwenden können.

Ich würde dich auch bitten, deine Unterstellungen sein zu lassen ("du hast meinen text offenbar NICHT anständig gelesen" [habe ich bestimmt 10 Mal] ; "NA! endlich hat mal einer in chemie in der siebten nicht gepennt!" [Ich hatte zwar Chemie erst ab der 8. aber selbst dort wussten wir bereits, was eine Verbrennung ist]).
Ich versuche nur hilfreich zu sein in Bezug auf chemische Sachen soweit mir dies möglich ist, du wolltest ja auf die Chemie der Brandpfeile eingehen. Also lies bitte trotzdem die Kapitel über die genannten Fachwörter und tu nicht so allwissend.

Eventuell kannst du mir ja zeigen, inwiefern die Reaktion der 3 Stoffe (Salpeter, Schwefel, Eisen) abläuft damit ich erkenne, wo du Eisen als Katalysator siehst.

Mit Grüßen, Papierdrache

[fenrir]

Liebe fingerlose Freunde und solche, die es werden wollen...
OFFTOPIC
...ich will euch ja nicht den Elan rauben, aber ich finde die Schwarzpulverdiskussion schon ein bissel sehr schräg...habt ihr schonmal drüber nachgedacht, dass nicht nur unsereins das Forum liest? Ich hab keinen Bedarf an nem SEK vor der Tür, mal drastisch ausgedrückt....:-| OFFTOPIC ENDE

Von den rein praktischen Problemen mal ganz abgesehen, das Zeugs beim Selbermachen so hinzukriegen, wie es werden soll.

@Filnek
Du hast schon recht, deine Eisen-Schwefel-Salpetermischung ist nicht ganz so gefährlich wie Schwarzpulver (obwohl auch das harmlos ist, da gibts ganz andere Sachen), das bedeutet aber noch lange nicht, dass Dir die Sache nicht mit lautem Knall um die Ohren fliegen kann...wenn das Eisenpulver fein genug ist und sonst alles stimmt, klappt das wohl.
Ich muss übrigens dem Gerücht entschieden wiedersprechen, dass bei obiger Mischung keine Gase enstehen würden....
der Schwefel verbrennt zu Schwefeldioxid...gasförmig
aus dem Kalisalpeter spaltet sich Sauerstoff ab...Gas
das übrigbleibende Kaliumnitrit kann weiter reagieren...entweder mit dem Schwefel oder es zersetzt sich durch die Temperatur....usw.usf.
Auch sind weder Eisen noch Schwefel in dem Falle Katalysatoren, sondern ganz normale Reaktionsparter....
Ganz zum Schluss wage ich übrigens noch zu bezweifeln, dass die Methode:"rein in den Lappen, Spiritus drüber, anzünden..." sehr empfehlenswert ist...ich denke nicht, dass sich die Mischung so zünden lässt und wenn sie doch tut, hätte ich sie dabei nicht so gerne in der Hand...neben allem Anderen wirds dabei nämlich gut warm...so an die 1000 Grad dürftens werden.
Sooo, jetzt aber Ende der Chemievorlesung


Heiko,


...der vor Jahren sein Chemiestudium abgeschlossen hat

P.S. nochn Nachtrag: Ich weiss ja nicht, ob es funzt, aber evtl. könnte man die Pfeilspitze mit ner Lunte (genausoeine, wie die Musketenschützen nehmen, also eine in konzentrierter Kalisalpeterlösung getränkte Naturfaser, z.B. Hanf) umwickeln und diese vorm Abschuss anzünden. Ich vermute stark, dass durch die Geschwindigkeit des Pfeils die ganze Geschichte nicht nur glimmt, sondern richtig zu brennen beginnt...
Vielleicht testet es der Rabe ja mal parallel zu den Wunderkerzen (s.u.)



;-)

[Ravenheart]

..."warum denn in die Ferne schweifen...?

Die Freunde im Mittelalter haben sicher auch dies gemacht:

Genommen, was verfügbar und geeignet war! DAS ist absolut "A"!

Daher meine Idee/Anregung:

Anstatt (unter Gefährdung, s.o.) mit Grundstoffen zu experimentieren, würde ich lieber folgenden Weg gehen:

Eine Packung Wunderkerzen mit dem Hämmerchen abklopfen, das Bröselzeug mit einem leistungsfähigen und brennbaren Kleber (z.B. Pattex) vermischen, und auf den Pfeil streichen!

Ich hab's natürlich nicht getestet, is ne spontane Idee, aber ich würde wetten, es funzt!

Wer probiert's aus? Na gut, ich selber...
Werde berichten!

Rabe

[Prywinn]

Original geschrieben von Filnek
ihr wisst, was ich meine. also rein in die apotheke, salpeter, schwefel und eisenpulver eingekauft

Welche apotheke verkauft dir Schwefel?
Und welchen verwendungszweck gibst du dafür an?

Original geschrieben von Filnek
ich hab das mit dem gebrannten kalk und den holzspänen in öl mal ausprobiert!

Wo kriege ich gebrannten Kalk her?

[Prywinn]

Original geschrieben von ravenheart
Eine Packung Wunderkerzen mit dem Hämmerchen abklopfen, das Bröselzeug mit einem leistungsfähigen und brennbaren Kleber (z.B. Pattex) vermischen, und auf den Pfeil streichen!

Ich hab mal in einem Mörser Wunderkerzen zerkleinert.

Gab ein nettes Pulver [glücklicherweise keine entzündung]

Brannte aber nur schwer, wenn es brannte, brannte jedoch die komplette Masse.

Womit man das Zeug gut entzünden kann, sind die kleinen Handlötkolben, die mit der Flamme.

Ob es in verbindung mit Pattex noch brennt?

Keine ahnung.

Prywinn, der auch schon an Magnesium gedacht hat, dem das aber dann doch zu gefährlich war.

[Frank]

Rabes Technik haben wir letzes Jahr getestet - > Funktioniert
Vor der brennbaren Masse sollte ein Windschild angebracht werden. Ein Teelicht, Pappe oder Ähnliches. Wenn das Wind mit hundert Sachen bekommt, brennt das schon schnell....