Harnstoffnitrat

Strukturformel
Harnstoff-ion.svg Nitration
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
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: 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. NOx) 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

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Römpp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
  2. 2,0 2,1 Eintrag zu CAS-Nr. 124-47-0 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 29. Januar 2008 (JavaScript erforderlich)
  3. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  4. 4,00 4,01 4,02 4,03 4,04 4,05 4,06 4,07 4,08 4,09 4,10 4,11 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

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