LXXVIII. Ueber ein Verfahren das Stuͤkpulver waͤhrend seiner Aufbewahrung unexplodirbar zu machen; von Hrn. Fadéieff, Professor der Chemie an der Artillerieschule zu St. Petersburg. Aus den Comptes rendus, Jun. 1844, Nr. 25. Fadéieff, über ein Verfahren das Stükpulver während seiner Aufbewahrung unexplodirbar zu machen. Es ist bekanntlich gefährlich, große Quantitäten Stükpulver aufzubewahren. Die Administration hat sich bis auf den heutigen Tag bemüht, alle Ursachen einer möglichen Entzündung zu beseitigen; die angewandten Vorsichtsmaaßregeln waren jedoch nicht immer ausreichend. Erst in der neuesten Zeit suchte man wo möglich die Wirkung der Entzündung selbst zu vermindern.H. Piobert theilte in seiner der französischen Akademie am 24. Febr. 1840 übergebenen Abhandlung (siehe polytechn. Journal Bd. LXXVI S. 467) ein Verfahren mit, die Entzündung von Pulvermassen bedeutend langsamer zu machen, nämlich durch Vermengen der Pulverkörner mit dem Pulverstaub, oder einem Bestandtheil des Pulvers in sehr fein zerriebenem Zustande; die Explosion wird dadurch in eine successive Verbrennung umgewandelt, welche nicht mehr so gefährlich ist, wie dieses kräftige Agens bei seiner Aufbewahrung bisher war. Die Geschwindigkeit der Verbrennung dieser Gemenge beträgt nur 0,018 bis 0,30 Meter in der Secunde, je nachdem die Masse fest zusammengedrükt ist oder nicht; ist das Pulver mit Salpeter vermengt, so geschieht es auch wohl, daß die Verbrennung sich nicht über die ganze Masse fortpflanzt. Das Pulver nimmt, wenn es durch Sieben aus diesen Gemengen abgesondert wird, wieder alle seine früheren Eigenschaften an. In dieser Absicht stellte ich im Jahr 1841 eine Reihe Versuche an, welche sich auf die Beobachtung des Hrn. Piobert stüzten: daß die Geschwindigkeit der Fortpflanzung des Feuers zwischen den Pulverkörnern um so rascher abnimmt, je mehr Pulverstaub sich in ihren Zwischenräumen befindet. Man konnte daher hoffen, das vorgesezte Ziel durch Vermengung des Pulvers mit einer pulverigen Substanz zu erreichen. Eine wesentliche Bedingung drängte sich aber für diesen Fall von selbst auf, nämlich die Beimengung durch ein bloßes Sieben wieder absondern zu können. Die kleine Quantität des nach dem Sieben noch zurükbleibenden Zusazes durfte überdieß auf die Güte des Pulvers von keinem merklichen Einfluß seyn. Auch ein mäßiger Preis der zuzusezenden Substanz war eine zu beachtende Bedingung. Eine Reihe mit verschiedenen erdigen Substanzen angestellter Versuche ergab, daß es sehr gefehlt wäre, sie dem Pulver beizumengen; einige dieser Substanzen bildeten nach und nach mit dem Pulver compacte Massen; andere begünstigten zu sehr das Anziehen von Feuchtigkeit; wieder andere endlich konnten beim Sieben sehr traurige Folgen veranlassen. Endlich fand ich, daß ein gut gepulvertes Gemenge aus Holzkohle und Graphit, welches ich der Kürze halber Graphitkohle (carbographite) nenne, dem Zwek vollkommen entspricht. Obgleich das Gemenge von Pulver und Graphitkohle in einem nicht-comprimirten Haufen ohne Explosion verbrennt, ist diese Verbrennung doch noch lebhaft genug; ich versuchte daher das Festdrüken des Gemenges, indem ich es zur Verfertigung einer Rakete auf die gewöhnliche Art der Feuerwerker anwandte. Das Resultat dieses Versuchs war sehr befriedigend. Man könnte einwenden, daß das Pulver für sich, ohne alle Vermengung, einzig und allein durch starkes Zusammendrüken, ebenfalls sehr langsam verbrennt, wie in einer Rakete; man darf aber nicht vergessen, daß das Pulver dann sehr stark comprimirt werden muß, so daß es seine körnige Gestalt verliert und zu Mehlpulver wird, wodurch dieses Mittel, eine Explosion zu vermeiden, unbrauchbar wird, wenn es sich darum handelt, Stükpulver aufzubewahren, welches bekanntlich seine körnige Gestalt nothwendig beibehalten muß. Wollte man andererseits, um das Zerbrökeln der Pulverkörnchen zu vermeiden, es nur schwach zusammendrüken, so würde in diesem Fall ein Pulverfäßchen eine furchtbare Rakete bilden, deren Losgehen die traurigsten Folgen haben könnte. Ich habe mich durch Versuche überzeugt, daß eine gewisse Quantität Pulver, mit Graphitkohle vermengt und stark comprimirt, nach dem Sieben an Volumen nicht merklich abgenommen hat; die Körner bleiben rein und unversehrt; nur an seinem Gewicht verliert das Pulver etwas, aber sehr unbedeutend. Wenn ich mich als Zusaz zum Pulver mit Holzkohle allein nicht begnügte und die Vermengung mit obiger Graphitkohle vorzog, so geschah dieß, weil mich die Erfahrung bald belehrt hatte, daß das Pulver, mit Pulverstaub oder Holzkohle vermengt, durch Compression keine hinlänglich compacte Masse liefert, so daß beim geringsten Stoß die Pulverkörnchen sich wieder aus dem Gemenge trennen, was sogar während des Zusammendrükens der Fall ist. Der Zusaz einer gewissen Quantität Graphit aber ertheilt der ganzen Masse eine plastische Beschaffenheit, wodurch das Gemenge compacter wird, so daß die Pulverkörnchen durch den Stoß sich nur sehr schwierig absondern. Ich hoffe im nächsten Sommer das Resultat einiger Versuche mit auf diese Weise zwei Winter hindurch im Magazin aufbewahrtem Pulver mittheilen zu können. Durch die Mittel, welche mir unsere Artillerie-Generale an die Hand gaben, konnte ich Versuche mit sehr bedeutenden Quantitäten Pulver anstellen; ich theile hier die Resultate mit, welche mir die merkwürdigsten scheinen: Indem ich nach und nach immer mehr Pulver und Graphitkohle mit einander vermengte, gelang es mir endlich, eine comprimirte Masse in einem Fäßchen zu verbrennen, wie sie zur Aufbewahrung des Pulvers in unsern Magazinen dienen, welche 49 bis 50 Kilogr. Pulver in Körnern fassen. Ehe ich zur Beschreibung der Resultate meiner Versuche übergehe, werde ich mit einigen Worten die Manipulation und Werkzeuge angeben, deren ich mich bediente, um die Fäßchen zu füllen und das Pulver und die Graphitkohle darin zu comprimiren: 1) ein Fäßchen von oben erwähnter Größe; 2) ein hölzerner Stampfer, dessen Beschreibung unten folgt; 3) ein 4 1/2 Kilogr. schwerer Schlägel. Der Stampfer bestund aus einer ungefähr 6 Centimeter diken Holzscheibe, in deren Mitte senkrecht eine Handhebe von hartem Holz, welche unten diker war als oben, befestigt war. Damit die Handhebe durch die auf ihren obern Theil zu führenden Schläge nicht beschädigt wurde, ließ ich sie in der Scheibe durch vier kleine auf dem Kreise in Form eines Kreuzes angebrachte hölzerne Widerlager befestigen; über die ganze Oberfläche der Scheibe, so wie über die Widerlager ließ ich starkes Papier leimen, damit das verbrennliche Gemenge nicht in die durch die Fugen der verschiedenen Theile des Stampfers gebildeten Spalten eindringen und sich darin festsezen konnte. Bedient man sich eines Stampfers von bloß einerlei Durchmesser, so bildet sich in Folge der Convexität der Fäßchen in der Mitte ihrer Höhe ein Zwischenraum wegen der Differenz zwischen dem Durchmesser des Stampfers und jenem der Fäßchen; wenn man nun auf den Stampfer schlägt, um das Gemenge zu comprimiren, so könnte dasselbe durch diesen Zwischenraum entweichen. Um diesem Uebelstande zu begegnen, wäre es gut, der Innenwand der Fäßchen regelmäßige Cylinderform zu geben und sie nur äußerlich gegen die Mitte ihrer Höhe convex zu lassen, um sie fester bereifen zu können. Die Erfahrung lehrte mich, daß das beste Verhältniß zwischen dem Graphit und der Kohle, gleiche Raumtheile beider ist. Ein Fäßchen, welches 49 Kilogr. unvermengtes Pulver faßt, kann nach dem Zusammendrüken davon nur 33 mit dem Zusaze aufnehmen. Um aus den drei erwähnten Substanzen ein recht homogenes Gemenge zu bilden, braucht man sie nur mehrmals in den Händen zu reiben. Nachdem das Gemenge so präparirt war, füllte ich die Fäßchen an. Die Erfahrung lehrte, daß wenn man mit der mit Pulver gemengten Graphitkohle die Fäßchen zu füllen beginnt, so daß das Gemenge sich in unmittelbarer Berührung mit der innern Oberfläche des Fäßchens befindet, immer eine kleine Detonation gegen das Ende der Verbrennung die Folge davon ist. Um diesem Uebelstande zu begegnen, begann ich die Füllung mit einer 5–6 Centimeter diken Lage Graphitkohle, welche durch eine Anzahl auf den genau senkrecht darauf gestellten Stampfer geführter Schläge comprimirt wurde. Durch diese Vorsichtsmaaßregel gesichert, ließ ich das Gemenge mit dem Pulver eintragen und comprimirte es auf gleiche Weise. Die Schichten dürfen, damit man einen gehörigen und gleich-förmigen Druk hervorbringen kann, nicht zu dik seyn. Wenn das Fäßchen beinahe voll war, nahm man als lezte Schicht nur Graphitkohle ohne Pulver; auf diese Weise wurden alle Fäßchen, mit welchen ich Versuche anstellte, angefüllt, worauf ich sie in alle Umstände versezte, welche bei der Aufbewahrung des Pulvers in Magazinen vorkommen können. Die Quantität des bei meinen Versuchen verwendeten Pulvers allein, ohne die Graphitkohle zu rechnen, betrug nie unter 32 Kilogrammen. Ich stellte gegen zwanzig Versuche an; werde aber hier nur diejenigen anführen, deren Resultate einige Bedeutung haben. Erster Versuch. Ein auf angegebene Weise gefülltes Fäßchen wurde nach dem Abnehmen seines obern Dekels auf den Boden gestellt. Die Oberfläche des Gemenges, welches ich zu entzünden beabsichtigte, bildete einen Kreis von 50 Centimeter Durchmesser. Durch die bloße Berührung mit einem Zündlicht war ich nicht im Stande das Gemenge zu entzünden. Um es zu entzünden, mußte es mit dem Ende dieses Zünders ziemlich lange Zeit umgerührt werden, bis einige Pulverkörnchen sich von der Graphitkohle los machten und sich anhingen; erst dann fing die Masse Feuer und fuhr fort zu brennen. Um dann die Entzündung des Gemenges zu beschleunigen, mußte ich die zu entzündende Oberfläche mit Mehlpulver bestreuen, worauf sie dann bei Annäherung der glühenden Spize einer gewöhnlichen Lunte sogleich Feuer fing. Die Verbrennung des Gemenges dauerte gleichmäßig fort, so daß eine Masse von 32 Kilogr. Pulver (die Graphitkohle nicht mit eingerechnet) nach 67–75 Secunden vollkommen verbrannt war. Die Länge der aus der Faßmündung entweichenden Feuergarbe betrug 1,50 bis 2 Meter. Man konnte ohne alle Gefahr neben dem Fäßchen stehen bleiben und nach beendigter Verbrennung wurde dasselbe noch diensttauglich befunden. Zweiter Versuch. – Um zu sehen, ob das Fäßchen nicht durch die bei der Verbrennung des Gemenges erzeugten Gase zerspringt, falls man durch die in seinem obern Dekel angebrachte vierekige Oeffnung Feuer gibt, ließ ich ein solches Fäßchen mit eben so viel (32 Kilogr.) Pulver mit dem gehörigen Zusaz von Graphitkohle anfüllen. Die Verbrennung erfolgte etwas langsamer, aber mit stärkerm Geräusche, als beim ersten Versuch. Gegen das Ende der Verbrennung sprang der obere Dekel, vom Feuer angegriffen, heraus; das Fäßchen aber wurde nicht beschädigt und war noch diensttauglich. Dritter Versuch. – Der dritte Versuch wurde in der Absicht angestellt, zu sehen, ob der Verbrennung mit einer kleinen Feuersprize Einhalt gethan werden könne. Ich ließ zu diesem Behuf ein Fäßchen mit einem Gemenge beschiken, welches, außer der Graphitkohle, 1,50 Kilogr. reines Pulver enthielt; das Fäßchen lag auf der Erde und ich stekte es mit der Lunte an; die Flamme wurde einige Augenblike darauf mittelst einer kleinen Feuersprize wieder ausgelöscht und die Hälfte des Pulvers blieb unversehrt, indem es nur ein wenig feucht wurde. Bei Wiederholung dieses Experiments mit einer größern Quantität Pulvers war das Resultat ein anderes, weil der Feuerstrahl von 50 Centimeter Durchmesser stärker war als der Wasserstrahl der kleinen Sprize; aber mit zwei oder drei in das Innere desselben Fasses gerichteten großen Sprizen wäre der Erfolg sicher ein günstiger gewesen. Vierter Versuch. – Um die Geschwindigkeit der Verbrennung zweier verschiedenen Gemenge zu vergleichen, stellte ich zwei mit gleich viel Pulver gefüllte Fäßchen nebeneinander, aber mit dem Unterschied, daß das Pulver des einen mit Graphitkohle, das des andern mit Holzkohle ohne Graphit gemengt war. Die Verbrennung des Gemenges mit Holzkohle war viel lebhafter und schneller. Fünfter Versuch. – Um diesen Versuch mit nichtcomprimirten Gemengen zu wiederholen, brachte ich zwei Gemenge in zwei kleine Haufen; das eine enthielt 3/4 Kilogr. Pulver, mit der gehörigen Menge Graphitkohle und das andere 3/4 Kilogr. Pulver, aber mit seinem doppelten Volumen Holzkohle. Das erste Gemenge brauchte zu seiner Verbrennung sieben Secunden und das zweite vier Secunden.Dieses Verhältniß zwischen den Geschwindigkeiten der Verbrennung der beiden Gemenge beweist die Uebereinstimmung zwischen den Resultaten welche man zu St. Petersburg (erster Versuch) beim Vermengen von Mineralkohle mit Pflanzenkohle erhielt und den Resultaten des Hrn. Piobert zu Metz, welcher bloß Holzkohle zur Ausfüllung der Räume zwischen den Pulverkörnern anwandte. Man ersieht aus diesen beiden Experimenten, daß das mit Graphitkohle gemengte Pulver langsam verbrennt, selbst wenn es nicht comprimirt wird; zum Aufbewahren des Pulvers in großen Quantitäten ist jedoch das Zusammendrüken unerläßlich; denn einerseits würden sich die Pulverkörner in einem nichtcomprimirten Gemenge sehr leicht auf einem Punkt anhäufen, was das Grundprincip, auf welchem das vorgeschlagene Verfahren beruht, wieder aufheben würde, und andererseits würde lezteres Gemenge, welches ein viel größeres Volumen einnimmt, nothwendig viel größere Magazine erfordern. Sechster Versuch. – Um zu erfahren, welche Wirkung ein brennendes Pulverfäßchen in einem Magazin hervorbringen könnte, unternahm ich sehr viele Versuche und stellte dabei die Fässer jedesmal anders. Folgende zwei Resultate scheinen mir die beachtenswerthesten zu seyn: Ich füllte zwei Fäßchen, jedes mit 32 Kilogr. mit der gehörigen Quantität Graphitkohle vermengtem und wohl zusammengedrüktem Pulver und ließ sie auf den Boden legen, so daß ihre Achsen sich in einer Linie befanden; der Boden des ersten Fäßchens war von dem des zweiten 1 Meter weit entfernt. Das Feuer wurde dem Gemenge mittelst eines langen Wergfadens durch eine kleine, in den Boden des ersten Fasses gemachte vierekige Oeffnung mitgetheilt. Die Hälfte des Gemenges im ersten Fäßchen brannte gleichmäßig fort ohne besondere Wirkung; dann aber wurde der Boden des zweiten Fäßchens von dem großen Flammenstrahl des erstern ergriffen, in Brand gestekt und theilte das Feuer dem Gemenge im Innern des Fäßchens mit; von nun an waren es zwei Feuerströme, die sich einander gerade gegenüber befanden; die beiden Fässer entfernten sich jezt durch die Wirkung dieser Ströme langsam von einander, bis ihr Abstand so groß war, daß die Kraft der beiden entgegengesezten Ströme den durch die Reibung der Fäßchen am Boden erzeugten Widerstand nicht mehr überwinden konnte; dann brannten sie langsam bis zum Ende fort. Nach beendigter Operation waren die Fässer noch hinlänglich diensttauglich. Siebenter Versuch. – Wie die Pulverfäßchen in den Magazinen gewöhnlich in zwei Reihen geordnet werden, die erste in senkrechter Stellung, die zweite auf die erste horizontal gelegt, so brachte ich zwei Fäßchen in dieselbe Stellung. Dem ersten Fäßchen wurde mittelst der Stopine durch ein kleines, in den obern Dekel gemachtes, vierekiges Loch Feuer mitgetheilt. Die Flamme entwich anfangs aus dieser Oeffnung mit einem Geräusch, jenem einer steigenden Rakete ähnlich, und berührte eine Seitenwand des zweiten Fäßchens, sie ein wenig verkohlend; nach zwanzig Minuten aber wurde der obere Boden des ersten Fäßchens da er verbrannt war und an den andern Wänden des Fäßchens sich nicht mehr halten konnte, hinaus geschleudert; das zweite Fäßchen, durch die Gewalt des Stroms von der Stelle gerükt, fiel alsdann neben das erste auf seinen untern Boden herab, ohne jedoch Feuer zu fangen und hatte, wie ich so eben erwähnte, nur auf einer Seite eine leichte Verkohlung erlitten. Achter Versuch. – Um diese Versuche zu vervollständigen, wollte ich noch die hygrometrische Kraft dieser verschiedenen Gemenge vergleichen. Zu diesem Behuf lud ich drei große Raketen aus Pappe, alle von gleichen Dimensionen. Die erste wurde mit 1 1/5 Kilogr. reinen Pulvers geladen; die zweite mit 1 1/5 Kilogr. mit einer hinlänglichen Menge Holzkohle vermengten Pulvers; die dritte mit 1 1/5 Kilogr. mit Graphitkohle vermengten Pulvers. Alle drei Raketen wurden vier Tage lang an einem sehr feuchten aber von einem Dache beschüzten Orte dem Einfluß der Atmosphäre ausgesezt. Am fünften Tage schlug ich die Gemenge Nr. 2 und 3 durch ein Sieb und befreite sie hierauf vollends von dem Staube, welcher den Pulverkörnchen noch anhängen konnte; als ich dann das Pulver aller drei Nummern mit einer sehr empfindlichen Waage wog, erhielt ich folgende Resultate: Das Pulver Nr. 1 hatte 8,53 Gramme Feuchtigkeit absorbirt;      – Nr. 2   – 3,198       –             –                –          – Nr. 3   – 2,132       –             –                –     woraus leicht zu schließen ist, daß das Pulver für sich viermal so viel Feuchtigkeit einsaugt, als wenn es mit Graphitkohle vermengt ist, daß folglich dieses leztere Gemenge keinerlei Uebelstand veranlaßt. Das Pulver Nr. 1 wurde so zerreiblich, daß man es zwischen den Fingern zermalmen konnte; Nr. 2 viel weniger; Nr. 3 endlich noch weniger als Nr. 2. Versuche, welche ich in gleicher Absicht, aber mit einer größern Menge Pulver anstellte, lieferten dieselben Resultate. Ehe ich diesen Artikel schließe, will ich noch angeben, auf welche Weise das in Rede stehende Verfahren zur Aufbewahrung großer Pulvermassen angewandt werden könnte. Jede Pulvermühle ist, ohne daß dieß irgend Ausgaben veranlaßte, im Besiz alles dessen, was zur Verfertigung der Fäßchen mit dem erwähnten Gemenge erforderlich ist. Graphit und Kohle müssen möglichst fein gepulvert werden, was mittelst derselben Vorrichtungen geschehen kann, deren man sich in den Pulvermühlen zum Zerreiben der Pulveringredienzien bedient. Um das Pulver mit der Graphitkohle zu vermengen, kann man sich des Tonnenverfahrens bedienen. Es bliebe sonach nichts herzustellen übrig als eine Presse, am besten eine hydraulische, deren Drukfläche mit der Oeffnung des Pulverfasses genau in Verhältniß stünde. Um stets Drukflächen von gleichem Durchmesser zu haben, könnte man der Innenwand der Fässer sehr wohl die regelmäßige Form eines Cylinders geben, und die Dauben bloß äußerlich gegen die Mitte der Höhe convex belassen, um sie fester bereifen zu können.