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GTN

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Glycerintrinitrat ist ein bekannter Sprengstoff und hat die Summenformel C₃H₅(ONO₂)₃. Die geläufige Bezeichnung Nitroglycerin ist gemäß IUPAC-Nomenklatur irreführend, da das Präfix Nitro- auf eine N-gebundene NO₂-Gruppe hinweist. Im Glycerintrinitrat jedoch ist der Alkylrest über ein verbrückendes O-Atom an den Stickstoff gebunden, weswegen es sich um einen Tri-Ester der Salpetersäure handelt. Noch exakter als Glycerintrinitrat wäre demnach die Bezeichnung Glycerintris(nitrat), das Präfix tris weist darauf hin, dass es sich beim Säurerest nicht um ein Kondensat aus drei Molekülen HNO₃ handelt, sondern dreimal mit je einem Molekül verestert wurde.

Eigenschaften

Glycerintrinitrat ist bei Standardbedingungen eine farblose, geruchlose und schlecht wasserlösliche Flüssigkeit. Es hat einen brennenden Geschmack und schon die Einnahme einer geringen Menge Nitroglycerin führt zu Kopfschmerzen. Der Schmelzpunkt liegt je nach Isomer bei 2,8 °C oder 13,5 °C. Wegen des Sauerstoffüberschusses ist Glycerintrinitrat eine eher instabile Verbindung, die bereits durch eine geringe Aktivierungsenergie zu einer stark exothermen Reaktion gebracht werden kann. Die Flüssigkeit wird in extrem kurzer Zeit vollständig in gasförmige Produkte umgewandelt, was zu einer massiven Volumenausdehnung führt (Explosion; Berechnung der Gasmenge bei der Explosion von 1 Mol Nitroglycerin [http://dc2.uni-bielefeld.de/dc2/kampfst/ergebnis.htm hier]).
- Schmelzpunkt: 13,2 °C
- Wasserlöslichkeit: 1500 mg/L bei 20°C
- Dampfdruck: 3,5 10^-4 mbar bei 20 °C
- Detonationsgeschw.: 6700-8500 m/s (7600 m/s (Dichte: 1,599 g/cm³)
- Bleiblockausbauchung: 520 ml/10 g
- Schlagempfindlichkeit: 0.2 Nm (0.02 kpm)
- Reibempfindlichkeit: bis 36 kp Stiftbelastung keine Reaktion

Verwendung

Sprengstoff

Glycerintrinitrat wird als Sprengstoff verwendet. Wegen der starken Stoß- und Erschütterungsempfindlichkeit ist die Handhabung allerdings eher schwierig. Alfred Nobel gelang es, Nitroglycerin in Kieselgur einzulagern. Das entstehende Dynamit ist einfacher zu benutzen. Später wurde Nitroglycerin als Sprengstoffbestandteil wegen seines hohen Gefrierpunkts fast vollständig durch Nitroglykol (Ethylenglykoldinitrat; EGDN) ersetzt, das erst bei -22 °C gefriert. Nitroglycerin ist dagegen heute noch ein wichtiger Bestandteil vieler Treibladungspulver.

Medizin

In der Medizin wird es wegen seiner gefäßerweiternden Wirkung unter dem Namen Glyceroltrinitrat als Mittel bei Angina Pectoris, Herzinsuffizienz und auch als Akutmittel bei einem Herzinfarkt eingesetzt. Obwohl Alfred Nobel oft unter Angina Pectoris litt, lehnte er eine Behandlung mit Glycerolnitrat vehement ab: er bekam Kopfschmerzen durch die Dämpfe in seiner Fabrik.

Herstellung

Glycerintrinitrat wird durch die Veresterung der drei Hydroxylgruppen von wasserfreiem Glycerin mit einer Mischung aus Salpetersäure und Schwefelsäure, der so genannten Nitriersäure, hergestellt. Dabei dient die Schwefelsäure eigentlich nur dazu, das entstehende Wasser zu binden. Man unterscheidet diskontinuierliche und kontinuierliche Herstellungsverfahren. Die diskontinuierlichen Verfahren stellen das Nitroglyzerin chargenweise her: "Kalte Methode": Die Nitriersäure wird bis auf 15 °C gekühlt. Es wird Glyzerin in kleinen Mengen zugefügt und währenddessen gut gekühlt und gerührt. Die Temperatur steigt an und darf 30 °C nicht übersteigen. Ab 32 °C droht eine autokatalytische Zersetzung des gebildeten Nitroglyzerins, die wegen der Wärmeentwicklung zur Explosion führen kann. Ist das Glyzerin beigefügt, muss die Temperatur unter 25 °C sinken. Die Reaktion ist nach etwa 15 Minuten beendet. Das abgeschiedene Nitroglyzerin wird gewaschen und sorgfältig von allen Säureresten mittels Natronlauge (Natriumhydroxid; NaOH) befreit. Auch die Natronlauge ihrerseits wird mit Wasser entfernt und das Nitroglyzerin schlussendlich getrocknet. Nur das gut gewaschene und neutralisierte Nitroglyzerin ist stabil. "Schnelle Methode": Nitriersäure und Glyzerin werden vorgekühlt zusammengemischt und in Wasser eingegossen. Das gebildete Nitroglyzerin sinkt zu Boden, kann abgezogen und gewaschen werden. Die Ausbeute ist niedrig. Diese Methode wurde gelegentlich von Alfred Nobel angewandt. "2-Stufen-Methode": Glyzerin wird in Schwefelsäure gelöst. Zu der Lösung wird Nitriersäure gegeben, wobei die Temperatur 22 °C nicht übersteigen darf. Nach mehreren Stunden scheidet sich das Nitroglyzerin an der Oberfläche ab. Vorteil der Methode ist die geringere Wärmeentwicklung im Vergleich zu den anderen Methoden. Nachteil ist der lange Kontakt des Nitroglyzerins mit den Säuren, die die Wahrscheinlichkeit gefährlicher Zersetzungen erhöhen. Um die Nitroglyzerinmengen in den einzelnen Verarbeitungsstufen so gering wie möglich zu halten und die Produktivität zu erhöhen, wurden kontinuierliche Herstellungsverfahren entwickelt. Im einfachsten Fall werden Nitriersäure und Glyzerin kontinuierlich durch ein gekühltes Rohr gegeben. Die modernsten Verfahren arbeiten nach dem Injektor-Prinzip. Der Injektor ist wie eine Wasserstrahlpumpe aufgebaut. Statt des Wassers fließt Nitriersäure durch den Injektor. Mit dem Unterdruck wird Glyzerin angesaugt und in dem Säurestrahl verwirbelt. Die Temperatur liegt bei etwa 70 °C. Wegen der hohen Verletzungsgefahr durch Explosionen empfehlen Experten Glycerintrinitrat nur in besonders gesicherten Labors herzustellen und die gesetzlichen Bestimmungen genau einzuhalten. Auch bei der Synthese von kleinen Mengen besteht eine große Gefahr von schweren, auch tödlichen Verletzungen. Ein einziger Tropfen kann bereits die Laborgeräte zerstören.

Zerfallsgleichung (allgemein)

4 C₃H₅(ONO₂)₃ → 12 CO₂ + 10 H₂O + 6 N₂ + O₂

Literatur

- dondo : Nitroglyzerin & Dynamit. SurvivalPress, 1908 Reprint 2002, ISBN 3831143625
- Josef Köhler, Rudolf Meyer: "Explosivstoffe". 9. Auflage, S. 215 ff. Wiley-VCH 1998, ISBN 3527288643

Weblinks

- [http://timms.uni-tuebingen.de/List/List01.aspx?rpattern=UT_2002_____00%5B12%5D_chemorg_000_ Mittschnitt einer Vorlesung an der Uni Tübingen mit Vorführung von Versuchen zu Glycerintrinitrat, Experimentalchemie II, Sommersemester 2002 (46. Stunde)]
- http://www.gefahrstoffdaten.de/00-00-0_6.htm Kategorie:Chemische Verbindung Kategorie:Sprengstoff kategorie:Ester Kategorie:Gift ja:ニトログリセリン

Sprengstoff

Ein Sprengstoff ist ein chemischer Stoff oder eine Mischung chemischer Stoffe, die unter bestimmten Bedingungen sehr schnell reagieren und dabei eine relativ große Energiemenge in Form von Hitze und einer Druckwelle freisetzen können (Explosion oder Detonation). Diese gehören zusammen mit den Initialsprengstoffen, Treib- und Schießstoffen (Schwarzpulver und Schießpulver oder Treibladungspulver), Zündmitteln und pyrotechnischen Erzeugnissen zu den Explosivstoffen. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Reaktion im Sprengstoff ausbreitet, bestimmt die Brisanz des Sprengstoffes. Moderne Sprengstoffe basieren meist auf energetischen Verbindungen, welche die chemischen Elemente Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Stickstoff (N) und Sauerstoff (O) enthalten. Bei der Explosion verbindet sich der ursprünglich am Stickstoff schwach gebundene Sauerstoff mit dem Kohlenstoff zu CO und CO₂ sowie mit dem Wasserstoff zu Wasserdampf, während der Stickstoff das sehr stabile Stickstoffmolekül N₂ bildet. Bei dieser Umsetzung werden große Energiemengen freigesetzt. Sprengstoffen werden auch Sauerstoffträger zugesetzt, einerseits um die Sauerstoffbilanz zu verbessern, andererseits um Hochleistungssprengstoffe zu strecken und auf diese Weise hohen Bedarf zu decken. So wurden in Deutschland gegen Ende des 2. Weltkrieges in militärisch verwendeten Sprengmitteln die Anteile an Hochleistungssprengstoffen immer weiter gesenkt und durch alle verfügbaren Salpeter sowie sauerstoffarmen Ersatzsprengstoffe ersetzt. Kurz vor Kriegsende wurden dann sogar alkalichloridhaltige Wettersprengstoffe zur Füllung von Munition verwendet. Sowohl die zivilen als auch militärischen Sprengstoffe enthalten mitunter noch Metalle wie Aluminium oder Zink. Während feingepulvertes Aluminium durch höhere Temperatur die Gasschlagwirkung steigert, dienen Aluminium- oder Zinkgrieß in Fla-Munition zur Erhöhung der Brandwirkung im Ziel. Zur Initiierung von Sprengstoffen werden Sprengzünder verwendet. Es gibt elektrische, nichtelektrische und elektronische Zündsysteme. Weltweit führender Hersteller von Zündsystemen für den zivilen Bereich ist der Orica Konzern mit Sitz in Melbourne, Australien. Daneben werden gelegentlich noch Sprengkapseln eingesetzt, die mittels Sicherheitszündschnur oder Sprengschnur gezündet werden. Wenn die Hauptladung aus einem sehr unempfindlichen Sprengstoff besteht, so ist zwischen Sprengzünder und Hauptladung noch eine zusätzliche Verstärkungsladung (Booster, Schlagverstärker) erforderlich.

Auswahl an Sprengstoffen

Energetische Verbindungen für Sprengstoffe von praktischer Bedeutung

- Ammoniumpikrat
- Trinitrotoluol (TNT, Fp.02)
- Trinitrophenol (Pikrinsäure, Granatfüllung 88)
- Tetryl (N-Methyl-N,2,4,6-tetranitroanilin)
- Ethylenglykoldinitrat (Nitroglykol)
- Diethylenglykoldinitrat (Diglykoldinitrat)
- Triethylenglykoldinitrat (Triglykoldinitrat)
- Glycerintrinitrat (Nitroglycerin)
- Nitropenta (PETN)
- Cellulosenitrat
- Nitroguanidin
- Ethylendinitramin (EDNA, PH-Salz)
- Hexogen (RDX)
- Oktogen (HMX)
- Hexanitrostilben (HNS)
- Pikrylaminodinitropyridin (PYX)
- Nitrotriazolon (NTO)
- Hexanitrohexaazaisowurtzitan (HNIW oder CL20)
- Triaminotrinitrobenzol (TATB)

Energetische Verbindungen für Sprengstoffe von geringerer Bedeutung

- Trinitrobenzol (TNB)
- Trinitro-m-xylol
- Trinitro-m-kresol
- Trinitroanisol
- Trinitroanilin (Pikramid)
- Hexanitrodiphenylamin (Hexamin)
- Methylnitrat
- Nitromethan
- Tetranitromethan

Energetische Verbindungen für Ersatzsprengstoffe

- Dinitrobenzol (DNB)
- Dinitrotoluol (DNT)
- Dinitroanisol
- Dinitronaphtalin
- Trinitronaphtalin
- Methylammoniumnitrat (MAN-Salz)
- Tetramethylammoniumnitrat (TETRA-Salz)
- Guanidinnitrat

Sauerstoffträger für Sprengstoffe

- Ammoniumnitrat (Ammonsalpeter)
- Kaliumnitrat (Kalisalpeter)
- Natriumnitrat (Natronsalpeter)
- Bariumnitrat (Barytsalpeter)
- Calciumnitrat (Kalksalpeter)
- Kalkammonsalpeter (Mischung aus Kalk und Ammonsalpeter)
- Alkalichlorate
- Alkaliperchlorate
- Ammoniumperchlorat
- Distickstofftetroxid (in Panclastit)
- flüssige Luft oder Sauerstoff (in Oxyliquit)

Energetische Stoffe im experimentellen Stadium

- Diaminodinitroethylen (DADE oder FOX-7)
- Trinitroazetidin (TNAZ)
- Octanitrocuban
- poröses Silizium: ein erst 2001 durch Zufall an der TU München entdeckter Sprengstoff mit extrem schneller (500 Milliardstel Sekunde) und heftiger Reaktion. Anwendung für Airbags geplant.

Sprengstoffarten

Technisch verwendete Sprengstoffe sind in der Regel Stoffgemische aus energetischen chemischen Verbindungen, Bindemitteln, Plastikatoren und anderen Zusatzstoffen. Sie werden in folgende Gruppen eingeteilt:
- Sprengpulver (zu Sprengzwecken verwendeter Schießstoff)
- Chloratsprengstoffe
- Dynamite
- Gelatinöse Sprengstoffe
- Pulverförmige Sprengstoffe
- ANFO (Ammonium Nitrate Fuel Oil)
- Sprengschlämme
- Emulsionssprengstoffe
- Wettersprengstoffe
- Oxyliquite
- Hochbrisanzsprengstoffe
- Formbare Sprengstoffe (Plastiksprengstoff)
- Polymergebundene Sprengstoffe (PBX)
- zweibasige Flüssigsprengstoffe Schwarzpulver (ältester bekannter Explosivstoff) ist kein Sprengstoff, sondern den Schießstoffen zuzuordnen. Dennoch wurde es in Form von Sprengpulvern zur Gewinnung wertvoller Werksteine wie Marmor oder Granit verwendet. Der Grund war, dass es keine zerschmetternde, sondern schiebende Wirkung hat und die Steine auf diese Weise schonender losgebrochen werden. Nach dem Aufkommen von Sägemethoden verliert dieses Verfahren jedoch zunehmend an Bedeutung. Chloratsprengstoffe bestehen aus Alkali- und Erdalkalichloraten in Verbindung mit organischen Substanzen wie Wachsen, Ölen, Holzmehl oder Ersatzspprengstoffen (Dinitroaromate). Nach ihrer Entwicklung am Ende des 19. Jahrhunderts wurden sie häufig verwendet, kamen jedoch wegen der hohen Reibeempfindlichkeit außer Gebrauch. Zu Dynamiten gehört sowohl das von Alfred Nobel entwickelte Kieselgur dynamit als auch die aus Sprenggelatine entwickelten "Gelatine-Dynamite" . Gelatinöse Sprengstoffe bestehen aus Sprengölen wie Glycerintrinitrat, Ethylenglykoldinitrat oder Diethylenglykoldinitrat bzw. deren Gemischen die zur Verringerung der Schlagempfindlichkeit mit 6 bis 8% Cellulosenitrat oder Kollodiumwolle gelatiniert sind. Pulverförmige ANC-Sprengstoffe (Ammonium Nitrate/Carbone) sind besonders sicher, da sie eine Verstärkerladung (Booster) zum Zünden benötigen. Sie bestehen aus Ammonsalpeter und Kohlenstoffträgern wie Kohlepulver, Naphtalin oder Holzmehl. Die Ammonale enthalten zusätzlich Aluminiumpulver. ANFO (Ammonium Nitrate/Fuel Oil) bestehen im einfachsten Fall aus 94,5 % Ammonsalpeter und 5,5% Heizöl. Zu Sprengschlämmen zählen heute vor allem Mischungen aus konzentrierten wässrigen Ammoniumnitratlösungen mit niedrigem Anteil an brisanten Explosivstoffen, welche sich durch besonders hohe Verarbeitungs- und Transportsicherheit auszeichnen. Emulsionssprengstoffe bestehen aus konzentrierten wässrigen Ammoniumnitratlösungen mit darin emulgiertem Mineralöl. Im Kohlebergbau werden untertage spezielle "Wettersprengstoffe" eingesetzt, deren Explosionstemperatur aufgrund von Zusätzen von Alkalichloriden nicht ausreicht, um Staub- oder Methangasexplosionen ("schlagende Wetter") auszulösen. Oxyliquite bestehen aus saugfähigen Materialien wie Holz- oder Korkmehl, die kurz vor der Verwendung in flüssige Luft oder flüssigen Sauerstoff getaucht werden. Da diese wieder verdunsten, muss kurz darauf gezündet werden. Aus diesem Grund sind Oxyliquite für groß angelegte Sprengungen nicht geeignet. Ihr Vorteil besteht darin, dass nicht gezündete Ladungen nach Verdunsten des Oxidators absolut ungefährlich sind. Zu den ältesten militärischen Sprengstoffen zählte die Pikrinsäure, die später weitgehend durch das TNT ersetzt wurde. Moderne Sprengstoffe enthalten oft noch das brisantere Hexogen, Ethylendinitramin oder Nitropenta. Die militärisch verwendeten formbaren Plastiksprengstoffe wie zum Beispiel C4 oder Semtex enthalten Nitropenta, Hexogen und Plastifizierungsmittel. Sie werden vornehmlich für Pionierzwecke verwendet, sind jedoch auch bei Terroristen beliebt, da sie leicht in unauffällige Form zu bringen sind.

Polymergebundene Sprengstoffe (PBX)

Panclastit besteht aus 70% Distickstofftetroxid und 30% Nitrobenzol, die erst kurz vor der Verwendung gemischt werden. Eine ähnliche Mischung aus 86,5% Tetranitromethan und 13,5% Toluol erreicht eine Detonationsgeschwindigkeit von 9300 m/Sek.

Geschichte

Die ersten synthetischen Sprengstoffe waren Nitrozellulose und Glycerintrinitrat (fälschlicherweise fast ausschließlich als Nitroglycerin bekannt). Da ungenügend neutralisierte Nitrozellulose zur Selbstentzündung neigt und Glycerintrinitrat sehr erschütterungsempfindlich ist, war die Handhabung gefährlich. Alfred Nobel gelang es 1867, Nitroglycerin durch Aufsaugen in Kieselgur weniger erschütterungsempfindlich zu machen und so Dynamit herzustellen. Um die durch den Anteil von 25% inertem Kieselgur entstehende Leistungssenkung zu kompensieren, wurde durch Gelatinieren von Glycerintrinitrat mit 6 bis 8% Nitrozellulose die Sprenggelatine entwickelt, der stärkste gewerbliche Sprengstoff. Da auch die Sprenggelatine noch ziemlich schlagempfindlich und teuer war, wurden durch Zumischen von Holzmehl und Nitraten die sogenannten "Gelatine-Dynamite" entwickelt. Wegen der immer noch nicht ausreichenden Sicherheit wurden sie jedoch von Ammoniumnitrat-Sprengstoffen vom Typ ANC/ANFO verdrängt, die zu Sprengschlämmen und Emulsionssprengstoffen weiterentwickelt wurden. Zu den ältesten militärischen Brisanzsprengstoffen zählten die Pikrinsäure und das m-Trinitrokresol, deren Ausgangsstoffe aus Steinkohleteer gewonnen wurden. Diese hatten jedoch den großen Nachteil, dass sie an der Innenwandung der Granaten stoßempfindliche Schwermetallpikrate bildeten, die zu Rohrkrepierern führten. Aus diesem Grund wurden zunächst die Granaten vor dem Befüllen innen lackiert. Als die Erdöldestillation genügend Toluol bereitstellen konnte, verdrängte TNT seine Vorgänger als häufig genutzter, sehr handhabungssicherer, brisanter Militärsprengstoff. Moderne Sprengstoffe mit höherer Brisanz basieren oft auf Hexogen, Nitropenta oder Ethylendinitramin. Octogen galt bislang als das brisanteste Material, ist aber in der Herstellung aufwendig und sehr teuer. Es wird fast ausschließlich für Spezialladungen verwendet, zum Beispiel Hohlladungen, wenn hohe Brisanz gefragt ist.

Daten einiger ausgewählter Sprengstoffe

Parameter zur Charakterisierung von Sprengstoffen

Sauerstoffbilanz

Die Sauerstoffbilanz gibt die Sauerstoffmenge (in Massenprozent) eines Explosivstoffes an, die bei vollständiger Umsetzung frei wird. Ist zuwenig Sauerstoff vorhanden, wird die Bilanz negativ und es entstehen wegen der unvollständigen Verbrennung giftige Substanzen wie Kohlenmonoxid oder Blausäure. Bei militärischen Anwendungen von Sprengstoffen ist die Sauerstoffbilanz nebensächlich, bei Sprengstoffen für gewerbliche Zwecke sollte sie grundsätzlich positiv sein. Die Sauerstoffbilanz von Sprengstoffen, die in reiner Form eine negative Sauerstoffbilanz aufweisen, kann durch Zuschlag von Sauerstoffträgern (z.B. Ammoniumnitrat) beeinflusst werden.

Spezifisches Schwadenvolumen (Normalgasvolumen)

Gasvolumen unter Normalbedingungen, welches bei der vollständigen Umsetzung von 1 kg Explosivstoff entsteht.

Ladedichte

Verhältnis des Gewichts des Explosivstoffes zum Volumen des Explosionsraumes. Von der Ladedichte ist die Detonationsgeschwindigkeit abhängig.

Schlagempfindlichkeit

Die Empfindlichkeit von Sprengstoffen gegen mechanische Einwirkung (Schlag, Stoss) kann durch Zusatz von phlegmatisierenden Stoffen wie Paraffin herabgesetzt werden. Die Phlegmatisierung explosionsfähiger Gemische wird als Inertisierung bezeichnet. Desgleichen kann durch Zugabe sogenannter Sensibilisierer die Empfindlichkeit erhöht werden.

Nutzung

Zivile Sprengstoffe werden zum größten Teil zur Gewinnung von Gestein in Tagebauen (Steinbruch: Basalt, Granit, Diabas, Kalk etc.), zur Werksteingewinnung und im Bergbau (Steinkohle, Kali & Salz, Gips, Erzabbau etc.) eingesetzt. Daneben finden sie im Verkehrswegebau, im Tunnelbau, bei Abbruchsprengungen, in der Sprengseismik und in der Pyrotechnik (Feuerwerk) Verwendung. Die Produktion von gewerblichen Sprengstoffen in Deutschland betrug im Jahre 2004 rund 65.000 Tonnen. ANC-Sprengstoffe machten davon ca. 36.000 Tonnen aus, gelatinöse Sprengstoffe auf NG-Basis ca. 10.000 Tonnen, gepumpte und patronierte Emulsionssprengstoffe ca. 16.000 Tonnen. Die restliche Menge verteilt sich auf Wettersprengstoffe für den Steinkohlenbergbau und auf Schwarzpulver für die Werksteingewinnung. Führende Hersteller von industriellen Sprengstoffen in Deutschland sind Orica, Troisdorf und Wasag, Sythen. Militärische Sprengstoffe werden als Füllmittel für Granaten, Bomben, Minen, Gefechtsköpfe von Raketen und Torpedos sowie als Bestandteile von Treibsätzen verwendet. Weiterhin werden sie in verschiedenen pyrotechnischen Ladungen mitverwendet. Ein spezieller Punkt ist die Verwendung in Atomwaffen zur Einleitung einer Kettenreaktion. In Deutschland gibt es seit 1980 keine Produktionsstätte mehr für militärische Sprengstoffe. Für terroristische Zwecke werden sowohl militärische wie zivile Sprengstoffe als auch aus leicht zugänglichen Chemikalien herstellbare Stoffe und Gemische verwendet. Beispiele sind das Gemisch aus Puderzucker und einem chlorathaltigem Unkrautvernichter als auch Gemische auf Ammonsalpeterbasis.

Rechtliches

Der Umgang, dazu gehören das Herstellen, Bearbeiten, Verarbeiten, Verwenden, Verbringen, der Transport und das Überlassen innerhalb der Betriebsstätte, das Wiedergewinnen und Vernichten; der Verkehr (Handel) und die Einfuhr werden aufgrund der möglichen Gefährdung im Sprengstoffrecht geregelt.

Literatur

- Der kleine Sprengmeister 2 (Programm eines unbekannten schweizerischen Autors)
- S.J. von Romocki: Geschichte der Explosivstoffe, Band 1. Sprengstoffchemie, Sprengtechnik und Torpedowesen.. Survival Press, Radolfzell, 1895, Reprint 2003 ISBN 3833007028
- S.J. von Romocki: Geschichte der Explosivstoffe, Band 2. Die rauchschwachen Pulver in ihrer Entwicklung bis zur Gegenwart Survival Press, Radolfzell, 1896, Reprint 2004 ISBN 393793300X
- Fritz Hahn: Waffen und Geheimwaffen des deutschen Heeres 1933-1945. Bernard & Graefe (1998) ISBN 3763759158

Weblinks

- [http://www.r-haas.de/v11.html Lexikon der deutschen Explosivmischungen]
- [http://www.av.fh-koeln.de/professoren/rieckmann/chemischeprozesstechnik/lab_explosives/explosives.html Explosives - Introduction]
- [http://www.lfas.bayern.de/vorschriften/gesetze/A-Z/sprengg.htm Bayerisches Landesamt für Arbeitsschutz, Arbeitsmedizin und Sicherheitstechnik - Sprengstoffgesetz]
- [http://home.feuerwerk.net/ home.feuerwerk.net]
- [http://www.ordnance.org/portal Beschreibung von Waffensystemen, engl.]
- [http://dc2.uni-bielefeld.de/dc2/kampfst/kampfst.htm Über die Leichtigkeit, Spreng- und Kampfstoffe herzustellen] ! Kategorie:Bergbau Kategorie:Waffe ja:火薬

IUPAC

Die International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC; deutsch: „Internationale Union für reine und angewandte Chemie“) wurde im Jahr 1919 von Chemikern aus der Industrie und von den Universitäten gegründet. Ziel war es die weltweite Kommunikation der Chemiker untereinander zu ermöglichen und zu fördern. Die IUPAC ist seit langem als die bestimmende Institution anerkannt, wenn es sich um verbindliche Empfehlungen zu Nomenklatur, Symbolen, Terminologie, standardisierten Messmethoden, Werte für molare Massen der chemischen Elemente in natürlicher Isotopengemisch-Zusammensetzung und viele andere Themen in Bereichen der Chemie handelt. Die IUPAC gibt die Zeitschrift "Pure and Applied Chemistry" heraus. Chemiker auf der ganzen Welt engagieren sich ehrenamtlich im Rahmen von Projekten für die IUPAC, die sich in die folgenden acht Abteilungen gliedern:
- Physikalische und biophysikalische Chemie
- Anorganische Chemie
- Organische und biomolekulare Chemie
- Makromolekulare Chemie
- Analytische Chemie
- Chemie und Umwelt
- Chemie und Gesundheit
- Chemische Nomenklatur und Strukturdarstellung

Entstehung

Unter den Chemikern bestand bereits lange vor Gründung der IUPAC der Wunsch die internationale Zusammenarbeit zu fördern. So gab es schon eine Vorläufer-Organisation, die International Association of Chemical Societies (IACS), die sich 1911 in Paris traf und sich u.a. bereits um Fragen der Nomenklatur und der Standardisierung in der Chemie kümmern sollte. Versuche die chemische Nomenklatur zu standardisieren begannen allerdings schon 1860, als August von Kekulé die ersten internationalen Treffen organisierte, die schliesslich 1892 zur sog. Genfer Nomenklatur für organisch chemische Verbindungen führten.

Weblinks

- [http://www.iupac.org/ Homepage der IUPAC (englisch)]
- [http://www.chem.qmw.ac.uk/iupac/ IUPAC Nomenklatur Homepage (englisch)]
- [http://www.acdlabs.com/iupac/nomenclature/ IUPAC Nomenklatur der organischen Chemie (englisch)] Kategorie:Wissenschaftliche Gesellschaft Kategorie:Chemie ja:国際純正・応用化学連合

Salpetersäure

Salpetersäure ist die bekannteste und stabilste Sauerstoffsäure des Stickstoffs. Die chemische Formel lautet HNO₃. Salpetersäure liegt in wässriger Lösung weitgehend dissoziiert vor. Ihre Salze heißen Nitrate. Als starke anorganische Säure zählt sie zu den Mineralsäuren.

Eigenschaften

Salpetersäure ist in reinem Zustand farblos. Konzentrierte Salpetersäure jedoch, zersetzt sich leicht (besonders unter Lichteinwirkung) und hat aufgrund des in ihr gelösten Stickstoffdioxids (NO₂) oft einen gelblichen oder rötlichen Farbton. Reine 99%ige Salpetersäure, die freies Stickstoffdioxid enthält, wird rauchende Salpetersäure genannt. Sie wirkt stark oxidierend und kann manche leicht brennbare Stoffe entzünden. Salpetersäure löst die meisten Metalle auf. Ausnahmen sind die Edelmetalle Gold, Platin und Iridium. Auch Titan, Zirkonium, Hafnium, Niob, Tantal und Wolfram widerstehen in Folge Ihrer Passivität der Salpetersäure. Da man somit Gold und Silber trennen konnte, wurde sie früher Scheidewasser genannt. Gemischt mit Salzsäure (Königswasser) kann sie auch diese Edelmetalle auflösen. Weiter sind Aluminium und Eisen infolge Passivierung resistent gegenüber kalter, Chrom gegenüber heißer Salpetersäure. Physikalische Eigenschaften von HNO₃/H₂O-Mischungen
in Abhängigkeit von der Konzentration bei 20 °C und 1,013 bar
Herstellung
Salpetersäure wird technisch seit 1908 nach dem Ostwaldverfahren hergestellt. Es handelt sich dabei um die katalytische Oxidation von Ammoniak. Das Ammoniak-Luft-Gemisch wird rasch (1/5000s Berührungszeit) durch heiße Platin-Rhodium-Netze (Katalysator) geleitet. Bei 800 °C entsteht Stickstoffmonoxid, das beim Abkühlen mit überschüssigem Sauerstoff zu Stickstoffdioxid und dann in Rieseltürmen mit Wasser zu etwa 60%iger Salpetersäure reagiert. Die 60%ige Salpetersäure kann durch Destillation bis 68 % konzentriert werden, was einem Azeotrop mit Siedepunktmaximum (122 °C) entspricht. Höhere Konzentrationen lassen sich durch Entwässerung mit Magnesiumnitrat (Mg(NO₃)₂) oder durch Behandlung von Distickstofftetroxid (N₂O₄) mit der stöchiometrisch nötigen Menge von Luft und Wasser erreichen. Eine leichtere Weise ist es indem man hochkonzentrierte Schwefelsäure (H₂SO₄) und ein Nitrat (XNO₃) verwendet, man könnte ein recht billiges wie Ammoniumnitrat (NH₄NO₃) nehmen, doch bei diesem Nitrat ist der Nachteil, das der Stoff sehr hygroskopisch ist. Daher sollte man am besten Kaliumnitrat (KNO₃) nehmen. Man gibt langsam den Salpeter zur Schwefelsäure, welche man in einen Rundkolben eingefüllt hat und wartet bis die Reaktion abgeschlossen ist. Nun kann man anfangen das ganze in einer Normschliff-Destille abzudestillieren. Nach dem alles destilliert ist, sollte die enstandene hochkonzentrierte Salpetersäure (100 %) luftdicht verschlossen werden, bis sie zu Gebrauch kommt.
Verwendung

- Salpetersäure wurde bis in die späten 1980er Jahre in der Raketentechnik als Oxidator verwendet (z. B. in der Agena Oberstufe) Salpetersäure ist einer der wichtigsten Grundstoffe der chemischen Industrie.
- Neutralisiert mit Basen zu Nitraten als Düngesalz und Explosivstoffe
- Mit Silber zu Silbernitrat für die Photoindustrie und zum Versilbern
- Mit Salzsäure als Königwasser und Gold zu Goldsalzen zum Vergolden
- Zum Beizen und Brennen von Metallen (grafische und galvanische Technik)
- Zur Nitrierung von organischen Stoffen bei der Herstellung von Farbstoffen, Heilmitteln, Explosivstoffen und Desinfektionsmitteln
- Über die Veresterung zur Herstellung von Explosivstoffen (Sprengöl), Celluloid, Nitro- und Zaponlacke
- Über die Oxidation zu Polyester- und Polyamidherstellung (beispielsweise Nylon) Gemische mit Schwefelsäure (zwei Teile Schwefelsäure und ein Teil Salpetersäure) werden Nitriersäure genannt und zur Nitrierung von organischen Verbindungen verwendet.
Geschichte
Bereits im 9. Jahrhundert gewann der arabische Alchimist Geber rohe Salpetersäure („Aqua dissolutiva“) durch trockenes Erhitzen von Salpeter (lat. sal petrae = Felsensalz; KNO₃), Cyprischem Vitriol (CuSO₄.5H₂O) und Alaun (KAl(SO₄)₂.12H₂O; erwähnt in De inventione veritatis aus dem 12. Jahrhundert. Im 13. Jahrhundert benutzte Albertus Magnus die Salpetersäure, um Gold und Silber zu trennen („Scheidewasser“). Schon 1225 stellte Raymund von Lullius sie fabrikmäßig durch Glühen von Salpeter mit Ton her. Später wurde Salpeter mit Eisenvitriol (FeSO₄.7H₂O) erhitzt, was höhere Ausbeuten bei niedrigerer Temperatur lieferte. J. R. Glauber gewann Mitte des 17. Jahrhunderts reinen spiritus nitri durch Umsetzung und Destillation von Salpeter mit Schwefelsäure, einem bis heute gebräuchlichen Laborverfahren zur Herstellung der Salpetersäure, die im Mittelalter auch aqua fortis oder aqua valens und im englischen Sprachraum strong water genannt wurde. Als Bestandteile der Salpetersäure erkannte A. L. Lavoisier Mitte des 18. Jahrhunderts die chemischen Elemente Stickstoff und Sauerstoff. Die genaue Zusammensetzung wurde von Henry Cavendish bestimmt, dem auch die Synthese aus dem Stickstoff der Luft durch elektrische Entladung gelang. Eine rationelle Fabrikation begann erst Anfang des 19. Jahrhunderts, als billige Schwefelsäure und Chilesalpeter in ausreichenden Mengen verfügbar waren. Auch die „Luftverbrennung“ in einem elektrischen Lichbogen wurde zu einem großtechnischen Verfahren entwickelt (Birkeland – Eyde), das jedoch nur in Ländern mit billigem Strom konkurrenzfähig war. Die Katalytische Oxidation von Ammoniak über Platin wurde von C. F. Kuhlmann (1838) entdeckt. Bis zur Erfindung der Ammoniaksynthese durch Haber und Bosch blieb jedoch Ammoniak zu teuer im Vergleich zu Chilesalpeter. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelte Wilhelm Ostwald die Herstellung von Salpetersäure aus Ammoniak zur industriellen Reife. Die billige Ammoniak-Oxidation hat heute alle anderen großtechnischen Verfahren verdrängt. Kategorie:Chemische Verbindung ja:硝酸

Isomer

Der Name Isomer ist von Iso isos (griech.) = gleich und meros (griech) = Teil abgeleitet. Isomere sind chemische Verbindungen der gleichen Summenformel, aber unterschiedlicher chemischer Struktur und teilweise auch mit unterschiedlichen chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften. Isomerasen sind die Enzyme der Zelle, die Isomere ineinander umwandeln. Auch in der Kernphysik spricht man von Isomeren, siehe hierzu Kernisomere.

Isomeriearten in der Organischen Chemie

Es gibt eine Reihe sehr unterschiedlicher Formen der Isomerie - sie reichen von im Grunde völlig verschieden Verbindungen bis zu sehr subtilen Unterschieden. Man kann alle Formen in zwei Gruppen einteilen, die Konstitutionsisomere und die Stereoisomere.

Konstitutionsisomerie oder Strukturisomerie

Konstitutionsisomere besitzen die gleiche Summenformel, aber eine andere Struktur (Konstitution). Die Isomere sind daher im Allgemeinen verschiedene Substanzen mit unterschiedlichen chemischen (u.a. Reaktivität) und physikalischen Eigenschaften (u.a. Schmelz- und Siedepunkt, Löslichkeit). Man kann drei Fälle unterscheiden:
- Funktionsisomere besitzen unterschiedliche funktionelle Gruppen, z.B. Ethanol (CH₃-CH₂-OH) und Dimethylether CH₃-O-CH₃.
- Skelettisomere haben verschieden verzweigte Kohlenstoffgrundgerüste, so Butanol und 2-Methyl-1-propanol.
- Bei Stellungsisomeren liegt die gleiche funktionelle Gruppe an verschieden Positionen, ein Beispiel ist 1,2-Propandiol und 2,2-Propandiol.

Stereoisomerie

funktionelle Gruppe funktionelle Gruppe Stereoisomere haben grundsätzlich die gleiche Struktur (Konstitution) - und damit natürlich auch die gleiche Summenformel - unterscheiden sich aber durch die räumliche Anordnung der Atome.
- Ein außerordentlich wichtiger Spezialfall sind Enantiomere, Stereoisomere, die sich wie Bild und Spiegelbild zueinander verhalten und keine Symmetrieebene aufweisen. Enantiomere unterscheiden sich deshalb in allen Chiralitätszentren (Atome, die aufgrund von vier unterschiedlichen Substituenten unter diesen zwei verschiedene Reihenfolgen erlauben). Wichtige Beispiele sind Zucker und Aminosäuren.
- Alle Stereoisomere, die keine Enantiomere sind, bezeichnet man als Diastereomere. Ein Spezialfall ist die Cis-trans-Isomerie an Doppelbindungen.
- Als Epimere bezeichnet man Paare von Diastereoisomeren eines Moleküls mit mehreren Chiralitätszentren, die sich nur an einem dieser Zentren unterscheiden (z.B. Isoleucin und Alloisoleucin (siehe Grafik rechts) oder auch Glucose und Galactose). Epimere sind somit immer auch Diastereomere, aber nicht umgekehrt.
- Eine meso-Form besitzt zwar mehrere Chiralitätszentren, aber auch eine Symmetrieachse und lässt sich daher mit dem Spiegelbild zur Deckung bringen. Zwei meso-Formen sind also entgegen dem ersten Anschein keine Enantiomere und optisch inaktiv.
- In der Zuckerchemie benutzt man den Begriff Anomer als Spezialfall eines Epimers, dessen Unterschied am ersten Kohlenstoff liegt (relevant bei Bildung der α- oder β-Form eines Zuckers wie der Glucose). Allen diesen Gruppen ist gemeinsam, dass ein Isomer nur durch Bindungsbruch in eine andere Form überführt werden kann. Das trifft auf die letzte Gruppe von Isomeren, die auch unter den Oberbegriff Stereoisomere fallen, nicht zu: Konformationsisomere sind Stereoisomere, die sich schon durch die Drehung von Einfachbindungen ineinander überführen lassen. Thermische Energie bei Raumtemperatur reicht dafür meist aus. Ein Beispiel ist das ekliptische und das gestaffelte Ethan (gut sichtbar in der Newman-Projektion). Die beiden Gruppen des Ethans können im Prinzip in jedem beliebigen Winkel zueinander stehen, wobei die Energiedifferenz geringer als die thermische Energie ist, so dass in einer Lösung die isomeren Formen kontinuierlich ineinander übergehen und sich normalerweise nicht isolieren lassen.

Weitere Begriffe

Newman-Projektion Im Zusammenhang mit Stereoisomeren tritt oft optische Aktivität auf, d.h. ein chirales Molekül dreht die Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht. Der Begriff der Mesomerie gehört trotz der sprachlichen Ähnlichkeit nicht in diesen Themenbereich. Folgende Tabelle gibt noch eine kurze Übersicht über die wichtigsten Formen der Isomerie:

Isomeriearten in der Komplexchemie

Auch in der Kompexchemie gibt es eine Reihe sehr unterschiedlicher Formen der Isomerie, aber alle Formen lassen sich wieder in zwei große Gruppen einteilen, die Konstitutionsisomere und die Stereoisomere.

Konfigurationsisomerie (Stereoisomerie)

Analog zur Stereoisomerie bei organischen Molekülen, unterscheidet man Komplexe die zwar eine gleiche Zusammensetzung, aber eine anderen räumlichen Aufbau haben. Je nach Geometrie des Komplexes, kann es zu unterschiedlichen Ausprägungen der Stereoisomerie kommen.
- Völlig analog zu einem Chiralitätszentrum am Kohlenstoff in der organischen Chemie, können tetraedrische Komplexe mit vier unterschiedlichen Liganden als Bild und Spiegelbild vorliegen.
- Bei tetraedrischen und oktaedrischen Komplexen kann eine cis/trans-Isomerie vorliegen.

- Liegen drei gleiche Liganden in einem oktaedrischen Komplex vor, kann zwischen fac(ialen)- und mer(idionalen)-Isomeren unterschieden werden.

Konstitutionsisomerien

- Bindungsisomerie (Salzisomerie) tritt immer dann auf, wenn ein Ligand über mehrere verschiedene seiner Atome mit dem Zentralatom verbunden werden kann. Beispiel: Nitrokomplex oder Nitritokomplex O / X₅Co-N oder X₅Co-O-N-O \ O mit einen beliebigen Liganden X (z.B. NH₃, H₂O...) und Co(balt) als Zentralatom
- Koordinationsisomerie: Liegen in einem Komplex sowohl Anion als auch Kation als Komplexe vor, können die Liganden und von Zentralatom 1 mit dem Zentralatom 2 vertauscht werden.

Bedeutung in der Medizin

In der Medizin ist bei vielen Medikamenten die Stereoisomerie von Bedeutung. Viele medizinisch wirksame Präparate liegen zumindest in zwei räumlich unterschiedlichen Anordnungen vor. Bei der chemischen Erzeugung solcher Präparate werden beide Isomere zu gleichen Anteilen erzeugt, aber im menschlichen Körper ist nur eine Variante wirksam. Die andere Variante ist im besten Fall unwirksam, im ungünstigen Fall aber schädlich, so dass solche Präparate entweder mit Hilfe der Gentechnik oder aus natürlichen Quellen gewonnen werden müssen. Ein prominentes und tragisches Beispiel ist der Wirkstoff Thalidomid (Contergan), der in zwei möglichen Enantiomeren vorliegt. Dabei liegen beide im Gleichgewicht vor, d.h. auch bei Gabe nur eines Enantiomers wandelt es sich im Körper teilweise in das andere um. Das eine wirkt als Schlafmittel, das andere jedoch teratogen.
- Ernest L. Eliel: Stereochemie der Kohlenstoffverbindungen. Wiley/VCH Weinheim 1966
- Ernest L. Eliel: Organische Stereochemie. Wiley/VCH Weinheim 1998 ISBN 3527293493

Weblinks

- http://www.cdch.de/demos/isom1.htm : Strukturisomerie (Konstitutionsisomerie)
- http://www.chempage.de/theorie/struktiso.htm : Strukturisomerie (Konstitutionsisomerie) Kategorie:Chemie ja:異性体

Explosion

]] Eine Explosion ist eine Oxidations- oder Zerfallsreaktion mit plötzlichem Anstieg der Temperatur und des Druckes. Dabei kommt es zu einer plötzlichen Volumenausdehnung von Gasen und die Freisetzung von großen Energiemengen auf kleinem Raum, zum Beispiel durch Sprengstoffe, explosionsfähige Atmosphäre oder aufgestaute Gase etwa in Vulkanen. Die plötzliche Volumenerweiterung verursacht eine Druckwelle, die bei einer idealen (von einer Punktquelle ausgehenden) Explosion durch das Modell der Detonationswelle beschrieben werden kann.

Unterscheidungen

Explosionstypen

Man unterscheidet zwei Typen von Explosionen: Wärmeexplosionen und Kettenverzweigungsexplosionen.
- Wärmeexplosionen entstehen, wenn die Reaktionsenthalpie nicht schnell genug abgeführt werden kann und damit die Temperatur des Systems ansteigt. Der Temperaturanstieg führt zu einem Anstieg der Reaktionsgeschwindigkeit und damit zu noch größerer Wärmefreisetzung und schließlich zur Explosion. (Theorien von Semenov, Frank-Kamenitzkii und Thomas).
- Kettenverzweigungsexplosionen entstehen bei radikalischen Reaktionen, wie der Knallgasreaktion. In einem bestimmten Temperatur- und Druckbereich finden mehr Kettenverzweigungen als Kettenabbruchreaktionen (durch Rekombination der Radikale) statt, so dass die Anzahl der Radikale und damit die freigesetzte Reaktionsenthalpie schnell ansteigt und zur Explosion führt. Diese Typen unterscheiden sich in der Art der Energie freisetzenden chemischen Reaktion. In beiden Fällen ist jedoch der thermodynamische Vorgang derselbe: Die freigesetzte Energie führt zu rapider Temperatur- und Drucksteigerung sowie Volumenausdehnung, die das umgebende Material auseinander sprengt. Schließlich gibt es noch Explosionen, bei denen gar keine chemische oder nukleare Reaktion stattfindet, sondern lediglich ein zunehmender Druck in einer festen Hülle (z. B. gasreiches Magma in einem Vulkan oder Dampfexplosionen) diese zum Bersten bringt.

Makroskopisch

Eine weitere Unterscheidung wird makroskopisch getroffen:
- Deflagration (z.B. Verpuffungen), bei der die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Flamm- oder Reaktionsfront langsamer als die Schallgeschwindigkeit des jeweiligen Mediums (Sprengstoff) ist und sich die Abgasschwaden entgegen der Ausbreitungsrichtung bewegen.
- Detonation, die sich mit Überschallgeschwindigkeit ausbreitet und bei der sich die Abgasschwaden in der Ausbreitungsrichtung bewegen.

Wirkrichtung

Die Gegenrichtung zur Explosion ist die Implosion; hier expandiert das reaktive Medium nicht, sondern kontrahiert. Da die zur Implosion führende mechanische Arbeit über den Druck von der umgebenden Atmosphäre geleistet und nicht von einem Sprengkörper freigesetzt wird, ist der Energiebetrag, im Gegensatz zu dem einer Explosion, durch das implodierende Volumen und durch die Umgebungsbedingungen begrenzt.

Vorkommen

Explosionen kommen in der Natur als exotherme Reaktion häufig vor. Oft sind Explosionen zerstörerisch, man kann die Energie einer Explosion aber auch in der Sprengtechnik mit einer Sprengung verwenden. Beim Entzünden des Treibstoffes in Verbrennungsmotoren spricht man von einer Verbrennung und nicht von einer Explosion, da aufgrund der geringen Brenngeschwindigkeit die charakteristischen Eigenschaften einer Explosion nicht in Erscheinung treten.

Begriff

Der Begriff Explosion wird gelegentlich auch für eine rapide Zunahme einer beliebigen Größe (z.B. Population, Kosten) als „Explosion“ verwendet. siehe auch: Explosionsgrenze Kategorie:Chemische Reaktion Kategorie:Pyrotechnik ja:爆発

Bleiblockausbauchung

Die Bleiblockausbauchung (engl. lead block test) gibt an, um wieviel sich das Volumen eines vordefinierten Hohlraums in einem Bleiblock beim Zünden einer bestimmten Menge eines Sprengstoffs vergrößert. Sie wird als Charakteristikum verwendet, um die Stärken verschiedener Sprengstoffe vergleichen zu können. Die Maßeinheit ist cm³/g. Ein weiteres Vergleichskriterium ist das TNT-Äquivalent. Kategorie:Maßeinheit Kategorie:Sprengstoff

Alfred Nobel

Alfred Bernhard Nobel (
- 21. Oktober 1833 in Stockholm; † 10. Dezember 1896 in San Remo) war ein Chemiker und Erfinder. Bis zu seinem Tod erhielt er insgesamt 355 Patente zugesprochen.

Jugend und Ausbildung

1837 kam Nobel nach Sankt Petersburg, wo sein Vater Immanuel Nobel mit Hilfe der russischen Regierung einige Hüttenwerke gegründet hatte und die russische Armee belieferte. 1859 kehrte er mit seinem Vater nach Stockholm zurück. In Stockholm genoss Nobel dank des Wohlstands seines Vaters eine erstklassige Ausbildung von Privatlehrern. Im Alter von 17 Jahren beherrschte Nobel fünf Sprachen, was ihm seine späteren Reisen ermöglichte. Neben seinen Chemie- und Physikstudien interessierte er sich besonders für englische Literatur, was seinem Vater missfiel, der ihn für introvertiert hielt und ihn deswegen für zwei Jahre ins Ausland schickte. Nobel besuchte in rascher Folge Schweden, Deutschland, Frankreich und die Vereinigten Staaten. In Paris lernte er dabei Ascanio Sobrero kennen, der drei Jahre zuvor das Nitroglyzerin entdeckt hatte, es jedoch aufgrund seiner Gefährlichkeit als nicht praxistauglich beschrieb.

Die Entwicklung des Dynamits

Nobel zeigte sich an der Erfindung sehr interessiert und richtete seit 1862 seine Bemühungen darauf, das Nitroglyzerin als Sprengstoff in die Technik einzuführen. Um das Nitroglyzerin sauber zu sprengen, entwickelte er 1863 die Initialzündung. Bei Nobels Experimenten mit Nitroglyzerin kam es zu mehreren Explosionen; bei einer Explosion 1864, bei der sein Laboratorium in die Luft flog, kamen sein Bruder Emil und weitere Personen um. Aufgrund der Gefährlichkeit verboten die Behörden ihm weitere Experimente mit Nitroglyzerin innerhalb Stockholms, sodass Nobel sein Labor nach Krümmel in Deutschland verlegen musste. Ungeachtet dessen gelang Nobel im gleichen Jahr die Massenproduktion von Nitroglyzerin. Um die Gefährlichkeit des Nitroglyzerins bei gleichbleibender Sprengkraft zu verringern, experimentierte Nobel dann mit verschiedenen Additiva. 1867 gelang ihm durch Beimischen von Kieselgur die Herstellung des ungefährlicheren Dynamits; das Verfahren ließ sich Nobel patentieren. Dynamit

Die erfolgreichen Jahre

Da der Bedarf an einem sichereren und trotzdem wirkungsvollen Sprengstoff zu dieser Zeit auch infolge der Blütezeit des Diamantenfiebers groß war, konnte Nobel durch seine Erfindung schnell ein Vermögen aufbauen. Seine Firmen lieferten Nitroglyzerin-Produkte nach Europa, Amerika und Australien. Nobel selbst reiste ständig, um seine Produkte zu verkaufen. Er besaß über 90 Dynamit-Fabriken in aller Welt.

Der Umzug nach Italien

Neben seinen Reisen forschte Nobel auch weiterhin mit Sprengstoffen. 1875 entwickelte er die Sprenggelatine, 1887 ließ er sich das Ballistit (rauchschwaches Pulver) patentieren. Nobel bot die Erfindung erst der französischen Regierung an, die jedoch ablehnte, da sie Aussicht auf ein bereits in der Entwicklung befindliches fast rauchfreies Pulver hatte. Daraufhin bot Nobel die Erfindung den Italienern an, die diese sofort kauften. In Frankreich wurde Nobel daraufhin in der Presse mit Spionage in Verbindung gebracht, er wurde verhaftet und seine Erlaubnis, Experimente durchzuführen, wurde ihm entzogen. In Folge dieser Ereignisse zog Nobel 1891 nach San Remo.

Nobels Einstellung zum Krieg

Nobels Erfindungen waren nicht zuletzt für die Kriegsführung von wesentlicher Bedeutung, worüber sich auch Nobel im Klaren war. Nobels Reichtum begründete sich vor allem auch durch den Krimkrieg und den Sezessionskrieg. Unklar ist, ob Nobel bei der Entwicklung die militärische oder die zivile (Bergbau u.ä.) Nutzung als Antrieb für seine Arbeit sah. 1876 nahm Bertha von Suttner bei Nobel die Stelle einer Haushälterin an, verließ ihn jedoch bereits nach einer Woche wieder. Sie wurde später eine bedeutende Friedensaktivistin und vermutlich prägte der ständige Briefwechsel mit ihr wesentlich seine spätere Haltung zum Kriege. Da Nobel kinderlos blieb, hinterließ er sein Vermögen von etwa 33,2 Mio. Kronen der Nobel-Stiftung, aus deren Zinsen bis in die Gegenwart jedes Jahr die Nobelpreise verliehen werden. Insbesondere zeigte sich Nobels Einstellung zum Krieg auch daran, dass unter den fünf Nobelpreisen auch der Friedensnobelpreis war. Sein Neffe, der Sohn seines Bruders Ludvig, war der russische Erdölmagnat Emanuel Nobel, der Erbauer des ersten Dieselmotorschiffes, der Vandal. Das 1957 im Stockholmer Nobel-Institut entdeckte chemische Element Nobelium wurde nach Nobel benannt.

Literatur

- Orlando de Rudder: Alfred Nobel (1833-1896). – Paris : Denoël, 1997
- Rune Pär Olofsson: Der Dynamitkönig Alfred Nobel. – Leipzig : Kiepenheuer, 1993. – ISBN 3378005238

Wertpapier Alfred Nobel

Die Aktie der ersten Waffenfabrik Alfred Nobels (geschätzter Wert: ca. 180`000 CHF) kann übrigens im [http://www.Wertpapierwelt.ch Wertpapiermuseum] in Olten besichtigt werden.

Weblinks

-
- [http://www.dprix.com/biblio/nobel/nobel.html Alfred Nobel : Us Patent]
- [http://www.unicum.de/uni/u-12-01/np2-1201.htm Hintergründe, die nicht im Geschichtsbuch stehen]
- [http://www.uni-bayreuth.de/departments/didaktikchemie/umat/nobel/nobel.htm Kurze Biografie mit etwas Chemie]
- [http://www.quarks.de/explosionsgefahr/06.htm Kritik an Nobels Erfindung]
- [http://www.nobel.se/ Webpräsenz der Nobel-Stiftung]
- [http://nobelprize.org/nobel/alfred-nobel/biographical/index.html Biografie]
- [http://www.wertpapierwelt.ch Wertpapiermuseum in Olten] Nobel, Alfred Nobel, Alfred Nobel, Alfred Nobel, Alfred Nobel, Alfred Nobel, Alfred Nobel, Alfred Nobel, Alfred als:Alfred Nobel ja:アルフレッド・ノーベル ko:알프레드 노벨 zh-min-nan:Alfred Nobel

Dynamit

Der Sprengstoff Dynamit wurde 1867 in Krümmel, bei Hamburg von dem schwedischen Chemiker Alfred Nobel erfunden und im Oktober 1867 patentiert. Dynamit besteht aus drei Teilen Glycerintrinitrat (Nitroglycerin) als explosive Komponente, einem Teil Kieselgur als Trägermaterial und kleinen Beimengungen von Natriumcarbonat (Soda) als chemischer Stabilisator. Da Nitroglycerin extrem brisant ist und bereits bei leichteren Schlägen und Erschütterungen explodiert, kam es regelmäßig zu verheerenden Unglücken. Durch einen Zufall fand Alfred Nobel heraus, dass Nitroglycerin in das mikroporöse Kieselgur gemischt unempfindlicher gegen Schläge und Erschütterungen wird. Es kann jedoch durch eine Initialzündung zur Explosion gebracht werden. Damit hatte Alfred Nobel den ersten technisch handhabbaren Sprengstoff erfunden, der deutlich stärker als das Schwarzpulver war. In der Zeit der Industrialisierung bestand im Bergbau, Steinbrüchen und für den Trassen- und Tunnelbau von Verkehrswegen ein sehr großer Bedarf für solche potenten Sprengstoffe. Entgegen vielfacher Behauptung wurde das klassische (Gur-)Dynamit Alfred Nobels nie im Krieg verwendet, da es zu diesem Zweck noch viel zu empfindlich war. Dynamit wird schon seit vielen Jahrzehnten nicht mehr gewerblich verwendet. Es wurde abgelöst von den gelatinösen Ammoniumnitrat-Sprengstoffen, die deutlich billiger und sicherer zu handhaben sind bei gleicher Brisanz und höherer Arbeitsleistung.

Weblinks

- http://www.geschichte.schleswig-holstein.de/vonabisz/dynamit.htm Kategorie:Stoffgemisch Kategorie:Sprengstoff ja:ダイナマイト ko:다이나미트

Medizin

Die Medizin (v. lat. ars medicina „Heilkunst“; auch Heilkunde) befasst sich mit der Gesundheit und mit der Vorbeugung (Prophylaxe), Erkennung (Diagnostik) und Behandlung (Therapie, Linderung, Heilung) von körperlichen (physischen) und seelischen (psychischen) Erkrankungen und Unfallschäden sowie mit Zeugung, Schwangerschaft, Geburt und Tod. Medizin ist ein Teilbereich der menschlichen Kultur, der zur Erhaltung von Gesundheit und Leben und zur Wiedereingliederung in das soziale Leben beitragen will. Ihr Erscheinungsbild ist variabel, abhängig von der Gesamtkultur, in der sie steht. In primitiven Kulturen ist sie angesiedelt zwischen Empirie und Dämonenglauben, in der religiösen oder philosophisch bestimmten Umgebung entwickelt sie metaphysische Züge, und in einer industriell orientierten Kultur dominieren technisch-naturwissenschaftlich und ökonomisch bestimmte Denk- und Handlungsweisen. In der Alltagssprache werden auch Medikamente bzw. Arzneimittel als "Medizin" bezeichnet. Medizin wird von Ärzten und weiteren Berufen (Gesundheits- und Krankenpflegern, Altenpflegern, MTAs, Physiotherapeuten, Ergotherapeuten, Heilpraktikern und anderen) ausgeübt. Psychotherapie darf auch von psychologischen Psychotherapeuten ausgeübt werden.

Spektrum der Medizin

psychologischen Psychotherapeuten Zum Bereich der Medizin gehören neben der sog. "Humanmedizin" die Zahnmedizin, die Veterinärmedizin (Tierheilkunde/Tiermedizin), in einem weiteren Verständnis auch die Phytomedizin (Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten und Schädlingen). In diesem umfassenden Sinn ist Medizin die Wissenschaft vom gesunden und kranken Lebewesen. Grundlagen der modernen wissenschaftlichen und zunehmend evidenzbasierten Medizin bilden die Naturwissenschaften (Biologie, Chemie, Physik), speziell Anatomie, Biochemie, Physiologie, ergänzt durch Psychologie und Sozialwissenschaften (vgl. Medizinsoziologie). Die Vielfalt der Krankheiten und ihrer Behandlungsmöglichkeiten hat zu einer Aufgliederung der Humanmedizin in eine große Anzahl von Fachgebieten und Subspezialisierungen geführt (siehe: Liste medizinischer Fachgebiete). Die Zahnmedizin nimmt eine Sonderstellung ein. Neben der wissenschaftlichen Medizin haben sich unterschiedliche Formen der Alternativmedizin entwickelt, die in der Liste alternativmedizinischer Behandlungsmethoden gesammelt werden.

Konzepte der Medizin

Ziel der überwiegenden medizinischen Maßnahmen ist eine Beseitigung oder Linderungen krankheitsbedingter Beschwerden oder funktioneller Einbußen sowie eine Beseitigung oder Reduktion einer krankheitsbedingten Verkürzung der Lebenszeit. Diese Ziele können in der Regel am effektivsten durch eine kurative (heilenden) Medizin, die Krankheiten zu heilen versucht, erreicht werden. Unabhängig von Maßnahmen mit dem Ziel einer Heilung werden Beschwerden und funktionelle Einbußen durch medizinische Maßnahmen gelindert (palliative Medizin). In den letzten Jahren wird verstärkt die Bedeutung der Prävention betont, um Krankheiten gar nicht erst entstehen zu lassen. Außerdem soll der Behandlung nötigenfalls eine Rehabilitation folgen, bei der versucht wird, verlorengegangene Fähigkeiten für den Alltag, für berufliche und soziale Bedürfnisse wiederherzustellen. In der kurativen Medizin ist die Gliederung in die Stellung einer Diagnose und anschließende Therapie ein fast allgemeingültiges Prinzip. Dabei steht am Anfang die Befragung des Patienten, dann die Untersuchung erst ohne, dann mit technischen Hilfsmitteln (oft bildgebende Verfahren wie Röntgen). Die Entstehung einer Krankheit kann mechanisch, vaskulär, nerval, neoplastisch oder entzündlich sein. Als Ursachen kommen Traumata, Infektionen, Autoimmunerkrankungen, Gendefekte oder externe Noxen in Frage. Man unterscheidet kausale von symptomatischen Therapieansätzen.

Geschichte

Hauptartikel: Medizingeschichte Medizin oder Heilkunst im allgemeinen kann als eine der am längsten praktizierten Tätigkeiten und später Wissenschaften angesehen werden. Von den Jägern und Sammlern bis zum heutigen Tage wurde aus schamanischer Medizin, die tief in Religion und Mystizismus verankert war, die "moderne Medizin" und als Ziel die evidenzbasierte Medizin. Diese ist in der heutigen Medizin allerdings nur in Teilbereichen verwirklicht, in der Praxis weniger als in der Theorie. Sowohl im Kampf gegen Krebs als auch in der Bekämpfung von Infektionskrankheiten wie zum Beispiel den Pocken kann sie bereits Erfolge verzeichnen, die noch vor einem halben Jahrhundert undenkbar schienen.

Weblinks

- [http://www.zbmed.de Fachinformationszentrum: Deutsche Zentralbibliothek für Medizin, Köln]
- http://www.medizin-online.de Medizin-Portal für Ärzte
- [http://www.aezq.de Ärztliches Zentrum für Qualität in der Medizin (ÄZQ)]
- [http://www.biomedcentral.com/home/ BioMedCentral (englisch) - Open Access Projekt]
- [http://www.ub.uni-duisburg-essen.de/recherch/fachinfo/medizin/medlinks.shtml Fachinformation Medizin der Universitätsbibliothek Essen]
- [http://www.medinfo.de/ Medinfo.de]
- [http://www.medsana.ch/ MEDSANA - Medizinische Fachinformationen für den Laien]
- [http://www.medpilot.de/ MedPilot - Virtuelle Fachbibliothek Medizin]
- PubMed Datenbank der National Library of Medicine (USA)
- [http://www.gesundheit.de/roche/ Roche Medizinisches Wörterbuch]
- [http://www.info-gesundheit.de Info-Gesundheit.de - Suchmaschine für Gesundheit und Medizin]
- [http://flexicon.doccheck.com/ offenes medizinisches Lexikon] auf Wiki-Prinzip
- [http://www.pflegewiki.de/index.php/ Medizin bei Pflegewiki-Artikel Medizin]
- [http://www.sgipt.org/medppp/krank/iwk1.htm Zum Begriff 'krank' in der Medizin mit Blick auf Psychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie]

Zeitschriften

- [http://www.aerzteblatt.de Deutsches Ärzteblatt komplett online seit 1996]
- [http://bmj.bmjjournals.com/ The British Medical Journal]
- [http://jama.ama-assn.org/ JAMA - The Journal of the American Medical Association]
- http://www.thelancet.com/ The Lancet
- http://content.nejm.org The New England Journal of Medicine
- [http://www.aerztezeitung.de Ärztezeitung online] ! als:Medizin fiu-vro:Arstitiidüs ja:医学 ko:의학 simple:Medicine th:แพทยศาสตร์ zh-min-nan:I-ha̍k

Herzinsuffizienz

Herzinsuffizienz ist ein in der Medizin sehr häufig gebrauchter Begriff und beschreibt das Unvermögen des Herzens, im Blutkreislauf die vom Körper benötigte Blutmenge zu fördern. Die gebräuchliche deutsche Übersetzung „Herzschwäche“ trifft den Begriff nur ungenau, weil nicht nur eine krankhaft verminderte Pumpfunktion (systolische Herzinsuffizienz oder Herzmuskelschwäche), sondern auch eine gestörte Füllung des Herzens (diastolische Herzinsuffizienz bei normaler oder gar gesteigerter Pumpfunktion) zur Herzinsuffizienz führen kann. Eine Herzinsuffizienz kann als Folge vieler verschiedener Krankheiten des Herzens und auch anderer Organe auftreten und weist oft auf ein bereits ernstes Krankheitsstadium mit verkürzter Lebenserwartung hin, wenn die Ursache nicht behandelt werden kann. Allerdings wurde besonders in der Vergangenheit auch oft aus Verlegenheit eine Herzinsuffizienz diagnostiziert, ohne dass beweisende Befunde erhoben wurden.

Epidemiologie

Die Herzinsuffizienz ist eine der häufigsten internistischen Erkrankungen mit geschätzt mehr als 10 Mio. Betroffenen in Europa. Weitere knapp 10 Mio. Menschen weisen bereits eine Herzmuskelschwäche ohne Symptome auf. Prävalenz und Inzidenz der Herzinsuffizienz sind altersabhängig. Im Alter von 45 bis 55 Jahren leiden weniger als 1 Prozent der Bevölkerung an Herzinsuffizienz, 65- bis 75-Jährige bereits zu 2–5 Prozent und über 80-Jährige zu fast 10 Prozent. Männer sind etwa 1,5-fach häufiger betroffen als gleichaltrige Frauen. Mit zunehmendem Lebensalter steigt der Anteil der diastolischen Herzinsuffizienz auf mehr als 30 Prozent, bei Frauen auf mehr als 40 Prozent.

Pathophysiologie und Ätiologie

Inzidenz Das rechte Herz nimmt über die obere und untere Hohlvene das Blut aus dem Körper auf und pumpt es durch die Lungenarterie (Arteria pulmonalis) in die Lunge (vgl. Lungenkreislauf). Sauerstoffreiches Blut fließt von dort durch die Lungenvenen zum linken Herz, von wo es durch die Hauptschlagader (Aorta) in den Körper gepumpt wird. Die Herzinsuffizienz führt zur Mangelversorgung des Körpers und seiner Organe mit Sauerstoff, weiterhin kann es vor dem rechten und linken Herzen zum Aufstau von Blut in den Körpervenen bzw. den Lungenvenen kommen. In Abhängigkeit von der betroffenen Herzseite spricht man von einer Rechts-, Links- oder Globalinsuffizienz. Die Herzfunktion ist mit einer natürlichen Pumpe vergleichbar. Wie bei jeder Pumpe kann eine Funktionsstörung nur durch 2 Prinzipien erfolgen: 1. durch verminderte Arbeitsleistung infolge einer Verringerung der Blutaufnahme oder -abgabe sowie 2. durch Funktionsstörungen der Pumpenventile. Auf das Herz bezogen bedeutet dies, dass eine Herzinsuffizienz u. a. entstehen kann, wenn
- die Leistungsfähigkeit des Herzmuskelgewebes vermindert ist,
- eine der Herzklappen verengt (Klappenstenose) oder undicht (Klappeninsuffizienz) ist,
- der Herzmuskel zu steif ist, um in der Füllungsphase (Diastole) die erforderliche Blutmenge aufzunehmen,
- der Puls durch Herzrhythmusstörungen zu langsam (Bradykardie) oder zu schnell (Tachykardie) ist,
- das Herz durch einen Herzbeutelerguss (Perikarderguss) oder eine Schwarte (Perikarditis constrictiva) zu stark eingeengt wird,
- der Widerstand in den Lungenarterien (pulmonale Hypertonie) oder den Körperarterien (Hypertonie) für das Herz zu groß ist, oder
- der Blutbedarf des Körpers etwa bei hohem Fieber oder schwerer Blutarmut selbst von einem eigentlich gesunden Herz nicht mehr gedeckt werden kann. Bei 80–90 Prozent der von Herzinsuffizienz Betroffenen liegt eine Funktionsstörung des Herzmuskels zugrunde, knapp zwei Drittel davon im Sinne einer Herzmuskelschwäche . Die häufigste Ursache der Herzinsuffizienz ist in westlichen Ländern eine Durchblutungsstörung des Herzens (Koronare Herzkrankheit oder KHK) bei 54–70 Prozent der Patienten, bei 35–52 Pozent begleitet von Bluthochdruck. Bei 9–20 Prozent ist der Bluthochdruck (Hypertonie) alleinige Ursache der Herzinsuffizienz.

Symptome

Leitsymptom der Linksherzinsuffizienz ist die Luftnot (Dyspnoe) zunächst bei körperlicher Belastung (Belastungsdyspnoe), im fortgeschrittenen Stadium auch in Ruhe (Ruhedyspnoe). Die Luftnot verschlechtert sich oft nach dem Hinlegen, was in schweren Fällen zu bedrohlichen nächtlichen Anfällen von Atemnot und Husten führen kann (Asthma cardiale). Schließlich kann es zum kardialen Lungenödem („Wasser in der Lunge“) mit schwerster Luftnot und Austritt von Flüssigkeit in die Lungenbläschen (Alveolen) kommen, erkennbar an „brodelnden“ Nebengeräuschen bei der Atmung und schaumigem Auswurf. Die Herzinsuffizienz führt zur Flüssigkeitsretention („Wasseransammlung“) im Körper, bei der Linksherzinsuffizienz in der Lunge und bei der Rechtsherzinsuffizienz hauptsächlich in den Beinen (Beinödeme) und im Bauchraum (Aszites). Die schwerste Form der Herzinsuffizienz ist der kardiogene Schock, der sich meist mit schwerer Atemnot, Bewusstseinstrübung, kaltem Schweiß, schwachem und schnellem Puls und kühlen Händen und Füßen bemerkbar macht.

Diagnostik

Die Diagnose Herzinsuffizienz wird gestellt, wenn typische Symptome (s. o.) und entprechende objektive Befunde zusammentreffen.

Körperliche Untersuchung

Bereits bei der körperlichen Untersuchung können einige klinische Zeichen auf eine Herzinsuffizienz hinweisen. Dazu zählen die Halsvenenstauung, Rasselgeräusche über der Lunge, eine Herzvergrößerung (Kardiomegalie), ein 3. Herzton, Unterschenkelödeme, eine Vergrößerung der Leber (Hepatomegalie), Pleuraergüsse und eine Pulsbeschleunigung.

Ultraschalldiagnostik

Wichtigstes Untersuchungsverfahren bei der Herzinsuffizienz ist die Ultraschalluntersuchung des Herzens (Echokardiografie). Sie erlaubt eine schnelle und risikofreie Beurteilung der Herzmuskelfunktion, der Herzklappen und des Herzbeutels. So kann einerseits die Verdachtsdiagnose Herzinsuffizienz bestätigt oder ausgeschlossen werden und andererseits bereits wesentliche Ursachen festgestellt werden.

Röntgenuntersuchungen

Die Röntgenaufnahme des Brustkorbes bildet u. a. das Herz und die Lunge ab. Während das Röntgenbild bei leichteren Formen der Herzinsuffizienz in der Regel noch einen normalen Befund zeigt, sind in fortgeschrittenen Fällen eine Herzvergrößerung und eine Erweiterung der Lungenvenen („Lungenstauung“) sichtbar. Um eine koronare Herzkrankheit als Ursache der Herzinsuffizienz feststellen oder ausschließen zu können, wird oft eine Herzkatheteruntersuchung mit Koronarangiografie durchgeführt. Dabei können die Druckverhältnisse im und am Herzen direkt gemessen und evtl. Verengungen der Herzkranzgefäße beurteilt werden.

Labordiagnostik

Üblicherweise werden die Ergebnisse der Blutuntersuchung nur benötigt, um bestimmte Ursachen und Komplikationen der Herzinsuffizienz (wie Diabetes mellitus, Niereninsuffizienz oder Elektrolytstörungen) erkennen zu können. Seit Anfang des 21. Jahrhunderts steht mit der Bestimmung der Plasmakonzentration des brain natriuretic peptide (BNP bzw. NTproBNP) ein Test zur Verfügung, der auch in der Alltagsroutine für die Diagnosestellung einer Herzinsuffizienz hilfreich sein kann. Niedrig normale BNP- oder NTproBNP-Spiegel schließen bei einem unbehandelten Patienten eine Herzinsuffizienz weitgehend aus..

Therapie

Wann immer möglich, sollte zunächst die Ursache der Herzinsuffizienz beseitigt werden:
- Erhöhter Blutdruck sollte gesenkt werden,
- bei einem relevanten Herzklappenfehler muss der operative Klappenersatz erwogen werden,
- Patienten mit einer koronaren Herzkrankheit profitieren oft von einer Ballondilatation oder Bypassoperation. Die nicht-medikamentöse Therapie besteht aus einer weitgehenden körperlichen Schonung im NYHA-Stadium IV, dosiertem körperlichen Ausdauertraining hingegen bei stabilen Patienten in allen übrigen Stadien. Erhöhtes Körpergewicht sollte reduziert werden, ebenso die tägliche Zufuhr von Kochsalz. Bei der medikamentösen Therapie der Herzinsuffizienz wird zwischen Medikamenten mit einer gesicherten prognostischen Indikation und solchen mit einer symptomatischen Indikation unterschieden.
- Gesicherte prognostische Indikation heißt, dass die dauerhafte Gabe des Medikaments in mehreren Untersuchungen einen eindeutig lebensverlängernden Effekt bewiesen haben. Dazu gehören bei der Herzinsuffizienz
- ACE-Hemmer,
- AT1-Antagonisten bei Unverträglichkeit von ACE-Hemmern,
- Betablocker und
- Aldosteronantagonisten ab NYHA-Stadium III.
- Kalzium-Sensitizer (in Europa und Amerika nur in der Veterinärmedizin eingesetzt)
- Symptomatische Indikation bedeutet, dass diese Medikamente nur eingesetzt werden müssen, wenn bestimmte Symptome vorliegen und diese durch das Medikament gebessert werden. Dazu zählen
- Diuretika bei Anzeichen für eine Überwässerung des Körpers und
- Digitalisglykoside bei Patienten mit Vorhofflimmern, einer deutlichen Leistungsschwäche oder häufigen Krankenhauseinweisungen wegen der Herzinsuffizienz.

Einteilungen und Klassifikationen

Tabellen

Tabelle 1: Verschiedene Definitionen der Herzinsuffizienz

Tabelle 2: Inzidenz der Herzinsuffizienz (Framingham-Studie über 30 Jahre)

(ungefähres jährliches Auftreten pro 1.000 Personen)

Tabelle 3. Häufigkeit ätiologischer Faktoren bei der Entwicklung der Herzinsuffizienz (Framingham-Studie)

Tabelle 4. Auslöser für eine Dekompensation (= Entstehung einer akuten Herzinsuffizienz aus einer chronischen)

- Beendigung oder Reduktion der Therapie durch den Patienten, da es ihm besser geht
- Herzrhythmusstörungen
- Infektionskrankheiten, z.B. Lungenentzündung mit Fieber, Husten, Unwohlsein, Tachykardie
- Lungenembolie durch Venenstase und Thrombose
- Körperlicher, psychischer und umweltbedingter Stress
- Ungewöhnliche Anstrengung (Schneeschaufeln)
- Psychische Krisensituationen, auch positiver Art
- Lange Reisen mit Klima- und Zeitzonenwechsel
- Zusätzliche kardiale Infektionen
- Rezidiv eines rheumatischen Fiebers
- Virus-Myokarditis
- Bakterielle Endokarditis
- High-Output-Zustände
- Hyperthyreose
- Anämie
- Schwangerschaft
- Entzugsserscheinungen bei Abhängigkeitskrankheiten
- Entwicklung einer unabhängigen anderen Krankheit
- z.B. zunehmende Niereninsuffizienz
- Blutübertragungen bei Operationen
- Kochsalzzufuhr bei Operationen
- Erhalt bestimmter Medikamente bei Schlaganfall oder peripherer arterieller Verschlusskrankheit (pAVK) (Haes und Onkovertin)
- Medikamente, negativ inotrop oder wassereinlagernd
- Corticosteroide
- Alkohol
- Betablocker
- Calciumantagonist Verapamil (Isoptin^R und Generica)
- viele Antiarrhythmika
- Adriblastin und Epirubicin
- Endoxan
- Östrogene
- Androgene
- Nichtsteroidale Entzündungshemmer
- Entwicklung einer zweiten Herzerkrankung
- Hypertonie und KHK
- Hypertonie und HI
- Aortenstenose und KHK

Literatur

- D.P. Zipes et al. (Hrsg.): Braunwald's Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. 7. Auflage. W.B. Saunders Company, Philadelphia 2004 ISBN 1-41-600014-3
- U.C. Hoppe et al.: Leitlinien zur Therapie der chronischen Herzinsuffizienz. Z Kardiol 94:488–509 (2005)

Weblinks

- [http://www.dgk.org/leitlinien/LeitlinienzurchronischenHerzinsuffizienz.pdf Leitlinien zur Therapie der chronischen Herzinsuffizienz] (Deutsche Gesellschaft für Kardiologie, 2005)
- http://arztauskunft.netdoktor.de/krankheiten/fakta/herzinsuffizienz.htm
- http://www.dhzb.de/kardiodias/index.php
- http://www.patientenleitlinien.de/Herzinsuffizienz/herzinsuffizienz.html
- [http://www.evidence.de/Leitlinien/leitlinien-intern/Herzinsuffizienz_Start/herzinsuffizienz_start.html Evidenzbasierte Leitlinie "Herzinsuffizienz", Univ. Witten-Herdecke] Kategorie:Kardiologie Kategorie:Innere Krankheit

Veresterung

Eine Veresterung oder Esterbildung oder Esterkondensation ist eine Gleichgewichts- und Kondensationsreaktion, bei der sich ein Alkohol mit einer Säure zu einem Ester verbindet. Säurekomponente kann eine organische Säure (z. B. Essigsäure, Benzoesäure, Zitronensäure) oder eine anorganische Säure (z. B. Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure) sein. Allgemeine Reaktionsgleichung: Säure + Alkohol

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Ester + Wasser

Veresterung von Carbonsäuren

Ester entstehen, wenn man einen Alkohol und eine Carbonsäure mit einer Säure als Katalysator (z. B. konzentrierter Schwefelsäure) zusammengibt. Dabei kommt es zu einer Additions-Eliminierungs-Reaktion, welche Veresterung genannt wird. Die parallel ablaufende Rückreaktion bezeichnet man auch als saure Esterhydrolyse oder Esterspaltung. Allgemeine Reaktionsgleichung der Veresterung einer Carbonsäure: Chemische Bildung von Ester Mechanismus der säurekatalysierten Veresterung
- Protonierung der Carbonsäure
Bild:Veresterung1a.png
- Das durch die Protonierung gebildete Carbeniumion wird von einem freien Elektronenpaar der OH-Gruppe des Alkohols nukleophil angegriffen.
Bild:Veresterung2a.png
- Wasserabspaltung und Deprotonierung
Bild:Veresterung3a.png

Verseifung von Carbonsäureestern

Unter Verseifung versteht man die basische Hydrolyse eines Esters durch die wässrige Lösung eines basischen Stoffes, z. B. durch eine Lauge. Sie ist im Gegensatz zur sauren Esterhydrolyse (der Rückreaktion der sauren Veresterung) irreversibel. Als Produkte der Reaktion treten ein Alkohol und das entsprechende Salz der Carbonsäure auf. Ursprünglich bezeichnete die Verseifung lediglich die basische Esterhydrolyse von Triglyceriden, z. B. tierischen Fetten oder pflanzlichen Ölen, mit Laugen, vornehmlich Natronlauge oder Kalilauge, in der Seifensiederei. Dabei entstehen der dreiwertige Alkohol Glycerin und die jeweiligen Alkalisalze der in den Fetten vorkommenden Fettsäuren. Letztere werden Seifen genannt. Die Verseifung mit Natronlauge liefert Kernseife, die mit Kalilauge Schmierseife. Mechanismus der Verseifung eines Esters
- Nukleophiler Angriff des Hydroxid-Ions
Bild:Verseifung erster Reaktionsschritt.jpg

- Abspaltung des Alkoholat-Ions und Bildung der Carbonsäure
Bild:Verseifung zweiter Reaktionsschritt.jpg

- Protonenübergang vom Carbonsäuremolekül auf das Alkoholat-Ion (irreversibler Schritt der Verseifung)
Bild:Verseifung dritter Reaktionsschritt.jpg

Weitere Veresterungsreaktionen

Es gibt eine Reihe weiterer Möglichkeiten, Alkohole und Säuren bzw. Säurederivate zu Estern umzusetzen, so z. B. die Reaktion zwischen Alkohol und Säurechlorid(Schotten-Baumann-Methode), Alkohol und Säureanhydrid, die Steglich-Veresterung oder die Mitsunobu-Reaktion.

Siehe auch

- Verseifungszahl
- Chemie für die Schule Kategorie:Chemische Reaktion

Hydroxylgruppe

Die Hydroxylgruppe (auch Hydroxygruppe) (-OH) ist die funktionelle Gruppe der Alkohole und Phenole. Sie kommt aber auch bei Zuckermolekülen und – zusammen mit der Carbonylgruppe – als Carboxylgruppe in den Carbonsäuren vor. Zur Aufklärung der Struktur eines einfachen Alkohols, zum Beispiel unseres Trinkalkohols Ethanol, trägt ein Experiment bei, bei dem man Natrium zu Ethanol gibt. Das dabei entstehende Gas lässt sich als Wasserstoff identifizieren. Quantitative Messungen haben zudem ergeben, dass pro Molekül Alkohol jeweils nur ein Atom Wasserstoff freigesetzt wird. Aus dieser Tatsache wird auf das Vorhandensein der funktionellen Hydroxylgruppe (-OH) geschlossen, die als typisches Merkmal der Alkohole gilt. Die Hydroxylgruppe verleiht dem Alkoholmolekül polare Eigenschaften. So können sich zum Beispiel zwischen Ethanolmolekülen Wasserstoffbrücken ausbilden. Dadurch kommt es zu einer Anziehung und Vernetzung benachbarter Alkoholmoleküle, was schließlich den flüssigen Aggregatzustand des Ethanols bedingt. Phenolische Hydroxyfunktionen haben im Gegensatz zu alkoholischen saure Eigenschaften, da das entstehende Phenolat mesomerie stabilisiert ist. Das gilt zwar auch für aliphatische Enole, doch bei diesen liegt bei der Keto-Enol-Tautomerie im Gegensatz zu den Phenolen fast ausschließlich das Keton vor, weil es energetisch begünstigt ist. Bei den Phenolen ist es aber wegen der Ausbildung des aromatischen Systems genau umgekehrt (vgl. Hückel-Regel). Die Hydroxylgruppe darf nicht mit dem negativ geladenen OH-Ion verwechselt werden, siehe Laugen. Siehe auch: Hydroxyverbindungen Kategorie:Funktionelle Gruppe ja:ヒドロキシル基

Glycerin

Glycerol (oder Glycerin) ist der Trivialname von Propantriol und stellt einen dreiwertigen Alkohol dar.

Chemische Eigenschaften

Der IUPAC-Name von Glycerin ist Propan-1,2,3-triol. Die chemische Formel ist CH₂OH-CHOH-CH₂OH. Glycerin ist bei Raumtemperatur eine farb- und geruchlose, viskose (zähflüssige) und hygroskopische Flüssigkeit, die süßlich schmeckt. Seine Viskosität und der süße Geschmack führten auch zu seinem Namen, der von gr. glykýs = süß und lat. cera = Wachs herrührt.

Verwendung

Glycerol ist eine sehr vielseitig verwendbare Substanz. Unter anderem ist es in Hautcremes enthalten, kann als Frostschutzmittel, Schmierstoff und Weichmacher verwendet werden und wird bei der Herstellung von Kunststoffen, Farbstoffen sowie Zahnpasta benötigt. Glycerol wird in der Medizin als Medikament zur Behandlung des Hirnödems eingesetzt (Tablette oder Infusion beispielsweise "Glycerosteril"). In Form glycerinhaltiger Zäpfchen dient es als osmotisches Laxans im Enddarm; zusätzlich weicht es den Stuhl als Flüssigkeit selber auf. Als Lebensmittelzusatzstoff trägt es die Bezeichnung E 422. Glycerin steckt als Grundgerüst in allen Fetten (Triglyceride). In diesem Fall ist das Glycerin dreifach mit Fettsäuren verestert. Bei der Reaktion mit konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Schwefelsäure entsteht Nitroglycerin, ein hochexplosiver Sprengstoff, der zu Dynamit weiterverarbeitet werden kann. Tropft man Glycerin auf Kaliumpermanganat wird es unter starker Rauch- und Wärmeentwicklung zu Kohlenstoffdioxid, Kaliumcarbonat und Wasser oxidiert. In Shishatabak und Zigarettentabak wird Glycerin als Feuchthaltemittel verwendet. Es ist für eine stärkere Rauchentwicklung verantwortlich. Der Glaube, dass sich das Glycerin beim Rauchen zu H₂O und CO₂ zersetzt und daher keine gesundheitsbedenklichen Nebenwirkungen mit sich bringt, ist falsch. Glycerin zersetzt sich bei Erhitzung unter Sauerstoffmangel zu dem in Wasser gut (267 g/l) löslicherem Aldehyd Propenal, das auch Acrylaldehyd oder Acrolein genannt wird. Dazu muss man sagen: Beim Shisha-Rauchen herrscht unter "normalen Umständen" KEIN Sauerstoffmangel, wodurch deine These relativ unwichtig im Zusammenhang mit dem Shisharauchen scheint. Kategorie:Chemische Verbindung Kategorie:Laxans ja:グリセリン

Salpetersäure

Eigenschaften

Nitriersäure

Als Nitriersäure bezeichnet man eine Mischung aus ca. ¹/₃ konzentrierter Salpetersäure (HNO₃) und ca. ²/₃ konzentrierter Schwefelsäure (H₂SO₄). In dieser Mischung bildet sich dann das stark reaktive Nitrylkation (NO₂⁺).

Herstellung

Konzentrierte Schwefelsäure und konzentrierte Salpetersäure sind sehr stark ätzende und oxidierende Säuren. Schwefelsäure ist zusätzlich noch stark hydrophil und bleibt unter Luftzufuhr nicht allzulange konzentriert