Harnstoffnitrat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Harnstoffnitrat
Summenformel	CH5N3O4
CAS-Nummer	124-47-0 (Harnstoffmononitrat), 17687-37-5 (Harnstoffnitrat unspezifiziert)
PubChem	22985
Kurzbeschreibung	farblose Kristalle[1]
Eigenschaften
Molare Masse	123,07 g·mol–1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,69 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	152 °C (Zersetzung)[2]
Löslichkeit	schlecht in kaltem und gut in warmem Wasser[1]
Sicherheitshinweise
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3] keine Einstufung verfügbar R- und S-Sätze R: siehe oben S: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Harnstoffnitrat (chemische Struktur H₂N–CO–NH₂·HNO₃) ist das haut- und schleimhautreizende Harnstoffsalz der Salpetersäure.

Gewinnung und Darstellung

Harnstoffnitrat kann durch vorsichtiges Eintragen einer gesättigten Harnstofflösung in Salpetersäure und anschließendem Abfiltrieren der ausfallenden Kristalle dargestellt werden. Da die Reaktion besonders bei hoher Säurekonzentration stark exotherm verlaufen kann, sollte man bei der Synthese von Harnstoffnitrat immer auf eine ausreichende Kühlung des Reaktionsgemisches achten.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Harnstoffnitrat bildet farblose Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 152 °C, die zu explosivem Zerfall neigen.

Tabelle mit wichtigen explosionsrelevanten Eigenschaften:

Bildungsenergie	−4454,8 kJ/kg[4]
Bildungsenthalpie	−4575,7 kJ/kg[4]
Sauerstoffbilanz	−6,5 %[4]
Stickstoffgehalt	34,14 %[4]
Normalgasvolumen	910 l/kg[4]
Explosionswärme	3213 kJ/kg (H2O (l)) 2458 kJ/kg (H2O (g))[4]
Spezifische Energie	755 kJ/kg (77,0 mt/kg)[4]
Bleiblockausbauchung	270 cm3/10 g[4]
Verpuffungspunkt	186 °C[4]
Stahlhülsentest	keine Reaktion bei 1 mm Durchmesser[4]
Schlagempfindlichkeit	keine Reaktion bis 50 Nm Schlagenergie[4]
Reibempfindlichkeit	keine Reaktion bis 353 N Stiftbelastung[4]

Chemische Eigenschaften

Da Harnstoffnitrat das Salz einer schwachen Base und einer starken Säure ist, reagiert es in wässriger Lösung sauer. Es ist in heißem Wasser gut löslich.

Gemische mit Magnesiumpulver können spontan unter starker Wärme- und Gasentwicklung (u. a. NO_x) reagieren. Ähnliche gefährliche Reaktionen sind auch von Mischungen mit anderen unedlen Metallen sowie weiteren Reduktionsmitteln zu erwarten.

Verwendung

Harnstoffnitrat wird in bis zu fünfprozentiger wässriger Lösung aufgrund der in der Lösung freiwerdenden Salpetersäure als Metallreinigungs- oder Beizmittel verwendet. Aufgrund der enthaltenen Salpetersäure eignet sich Harnstoffnitrat als Edukt für Sprengstoffe. Im Nahen Osten wird es vermehrt von Attentätern direkt als Sprengstoff genutzt; es entwickelt nämlich, wenn es initial gezündet wird, 70 Prozent der Sprengkraft von TNT, ist allerdings beträchtlich billiger und leichter herzustellen. Aufgrund seiner Wasserlöslichkeit und vor allem wegen seiner korrosiven Wirkung und seiner thermischen Instabilität (Zersetzung schon ab 152 °C) ist es jedoch als militärischer Sprengstoff ungeeignet und findet neben seinem unprofessionellen Einsatz bei Anschlägen nur wenig Verwendung.

Rechtliches

Harnstoffnitrat ist trocken oder mit weniger als 20 % Massenanteil Wasser ein Explosivstoff im Sinne von Artikel 1 Abs. 2 und 3 der Richtlinie 93/15/EWG.

Weblinks

• Sprengstoffproduktion im Nahen Osten

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Römpp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
2. ↑ ^{a b} Eintrag zu CAS-Nr. 124-47-0 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 29.01.2008 (JavaScript erforderlich)
3. ↑ In Bezug auf ihre Gefährlichkeit wurde die Substanz von der EU noch nicht eingestuft, eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
4. ↑ ^{a b c d e f g h i j k l} Josef Köhler, Rudolf Meyer, Axel Homburg: Explosivstoffe. 10. Auflage, Wiley-VCH, 2008, ISBN 978-3-527-32009-7, S. 155.doi:10.1002/9783527623402.ch8