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M14 (Mine)

M14 (Mine)

Die M14 Mine ist eine Antipersonenmine (siehe auch Mine (Waffe)) der US-Streitkräfte.

Geschichte

Die Mine wurde in den frühen 1950er Jahren eingeführt und im Jahre 1974 zuletzt produziert. Es befinden sich noch viele M14 in den Vorratsbeständen. Es ist nicht geplant die Bestände durch Neukäufe aufzustocken.

Räumung

Die M14 ist komplett aus Kunststoff gefertigt und so sehr schwer zu räumen. Die Minen wurden durch Ankleben einer Metallscheibe auf den Boden des Kunststoffgehäuses modifiziert. Dies soll die Räumung der Minen erleichtern und die Verwendung nicht modifizierter Minen ist nicht zugelassen. Unter humanitären Gesichtspunkten ist diese Veränderung eher als nutzlos zu bezeichnen, da nur extrem wenige Zivilisten und erst recht kein Weidevieh über Metalldetektoren verfügt.

Aufbau, Wirkung

Die Mine ist mit einer Unze Tetryl (C₇H₅N₅O₈) als Sprengstoff gefüllt und wiegt ca. 3½ Pfund. Sie hat eine zylindrische Form mit einem Durchmesser von 2 3/16 inch und eine Höhe von 1 9/16 inch. Die Sprengwirkung der Mine wurde so ausgelegt, dass sie Menschen verstümmeln, aber nicht töten soll, da ein verwundeter Soldat andere Soldaten zu seiner Versorgung bindet und Verwundete nach allgemeiner Doktrin die Truppenmoral stärker schwächen als Tote. Die Schädigung des Opfers erfolgt rein durch die Sprengwirkung des Sprengstoffes und die Splitter des Kunststoffgehäuses. Die Mine enthält keine zusätzlichen Splitter.

Zündung

Die Zündung der Explosivladung erfolgt durch eine Druckplatte an der Oberseite. Die Mine ist mit einem Sicherungsclip versehen. Dieser wird nach dem Ablegen der Mine abgezogen und die Mine ist unbegrenzte Zeit scharf. Die Mine verfügt, im Gegensatz zu modernen Minen, nicht über eine Selbstzerstörungsvorrichtung und kann so unter Umständen über Jahrzehnte hinweg eine Gefahrenquelle darstellen. Die M14 ist nicht mit einem Zündmechanismus zum Verhindern des Aufhebens versehen.

Einsatzgebiet

Die M14 wird verwendet, um natürliche oder künstliche Hindernisse für feindliche Truppen schwerer überwindbar zu machen. Auch wird sie zusammen mit Antipanzerminen verlegt, um deren Räumung zu erschweren. Durch Auslegung von Minenfeldern soll auch die Bewegungsfreiheit feindlicher Truppen eingeschränkt, die eigene Flanke gesichert und wie oben beschrieben die Moral des Feindes gesenkt werden.

Daten

- Status: in Gebrauch
- Scharf Schaltung: manuell über Sicherungsclip
- Zeit bis die Mine scharf ist: sofort
- Zündung: Druckplatte an der Oberseite
- Ladung: 1 Unze (28,3g) Tetryl, normale Explosivladung
- Sensorreichweite: punktuell über Druckplatte
- Sprengfalle gegen Aufheben: keine
- Selbstzerstörung: keine
- Gewicht: 3,3 Unzen (93.6 g)
- Ladung eines 5 Tonnen Armeelasters: 6.480 Minen
- Produktion: von ca. 1950 bis 1974 Kategorie:Explosionswaffe

Antipersonenmine

Antipersonenminen (auch Schützenabwehrminen) sind Minen, die nicht primär darauf gerichtet sind, Sachgegenstände wie Kraftfahrzeuge oder Panzer zu beschädigen, sondern vielmehr darauf abzielen, Menschen - unbeteiligte Zivilisten wie Soldaten - zu töten bzw. in erster Linie (schwer) zu verletzen, um auf diese Weise durch die notwendige Versorgung der Verletzten weitere Menschen und materielle wie organisatorische Ressourcen zu binden.

Ächtung von Anti-Personen-Minen

Am 16. April 1996 erklärte der deutsche Bundesverteidigungsminister Volker Rühe, dass unabhängig vom Ausgang des Treffens der UN-Landminenkonferenz in Genf (Schweiz) die Bundeswehr in Zukunft auf sogenannte Anti-Personen-Minen verzichtet. Für die Entwicklung, Erprobung und Beschaffung von Schützenabwehrminen würden keine Haushaltsmittel des Staates mehr zur Verfügung gestellt Antipersonenminen sind aufgrund dieser menschenfeindlichen Intentionen heute international geächtet. Die bisher von 144 Staaten ratifizierte Ottawa-Konvention verbietet Einsatz, Produktion, Lagerung und Weiterverkauf. Nicht unterzeichnet wurde die Konvention bisher von Ländern wie den USA, Indien, Pakistan, Israel und China. Weiterentwickelt werden Antipersonenminen unter anderem von den USA, die sie aktuell im Irak-Krieg einsetzen. Siehe auch: Hauptartikel Mine

Typen

- Schützenpanzernmine DM-11 AP amagnetisch (Deutschland)
- Übungsmine DM18 (Deutschland)
- Schützenpanzernmine DM 31 AP(Deutschland)
- Schützenmine DM-39 AP (Deutschland): Wird zur Sicherung von AT-Minen verwendet.
- Antipersonenmine MON-50 (Sowjetunion): Durch die Bundeswehr von der NVA nach der Wiedervereinigung übernommen, die Bezeichnung lautet Schützenmine DM 51 AP. Unterliegt nicht den zur Ächtung von AP-Minen, weil die Mine ferngezündet wird. Sie ist daher auch weiterhin in den Beständen der Bundeswehr zu finden.

Weblinks

- [http://www.auswaertiges-amt.de/www/de/aussenpolitik/friedenspolitik/abr_und_r/jab2002/7/7_2_html Ottawa-Übereinkommen zur Ächtung von Antipersonenminen]
- [http://www.landmine.de Aktionsbündnis landmine.de] Kategorie:Explosionswaffe

Mine (Waffe)

Eine Mine ist eine Explosionswaffe, die in der Regel vom Opfer selbst ausgelöst wird. Man kann sie deshalb auch im weitesten Sinn als eine Sprengfalle bezeichnen. Manche Minen werden auch vom Bediener ferngezündet, der den Wirkungsbereich der Mine beobachtet; vom Militär werden diese Minen als Beobachtungsminen bezeichnet. Minen und Selbstschussanlagen sind technisch kaum zu unterscheiden. Seit 1999 ist die, bis Ende 2004 von 144 Ländern unterzeichnete, "Ottawa-Konvention" zur Ächtung von Antipersonenminen in Kraft. Im Jahr 2003 wurden weltweit mehr als 8000 von Landminen getötete oder verstümmelte Menschen registriert, die Dunkelziffer liegt Schätzungen zufolge bei rund 20.000.

Geschichte

Die ersten "Minen" waren simple Stollen, die man vor der Erfindung des Schießpulvers unter feindliche Befestigungen grub, um Breschen in Festungen zu schaffen (davon kommt auch unser Ausdruck etwas unterminieren). Um den Effekt zu vergrößern und um die Mineure zu schützen wurde die Mine solide mit Holz abgestützt, dann wurde leicht brennbares Material eingebracht und angezündet. Sobald die tragenden Elemente weggebrannt waren stürzte der darüberliegende Festungsteil ein. Durch Schießpulver wurden diese Stollen noch wirksamer. Beginnend im amerikanischen Sezessionskrieg und besonders im Ersten Weltkrieg wurde durch den Stellungskampf verstärkt dieser Minenbau betrieben. Dabei wurden z.B. so genannte Horchstollen gegraben, um die feindlichen Minenbauaktivitäten zu entdecken, Quetschstollen um die feindlichen Minenbauer mit einer kleinen Sprengladung zu zerdrücken oder eine Sprengkammer um mit mehreren Tonnen Sprengstoff gegnerische Stellungen zu zerstören. siehe auch: Minenkrieg

Landmine

Die klassische Landmine ist ein flacher Behälter mit Sprengstoff und einem Zünder, der explodiert, wenn er mit einem bestimmten Gewicht belastet wird. Die ersten modernen Landminen wurden nach dem Ersten Weltkrieg industriell hergestellt. Es hatte schon vorher verborgene Sprengladungen und Bomben gegeben, aber durch die Massenfertigung wurde die Mine erst zur weit verbreiteten Plage für die Menschheit. Bombe] Bombe

Bauart

Es gibt mehrere Kriterien, nach denen Landminen unterschieden werden:

Nach dem Ziel, das angegriffen werden soll:

- Antipersonenminen (militärische Abkürzung: APM) sollen Menschen töten oder verstümmeln und auf diese Art und Weise aufhalten; (z.B. M14, M16, Bouncing Betty, M18 Claymore)
- Antifahrzeugminen sollen Fahrzeuge zerstören, vermögen aber nur schwache Panzerungen zu durchdringen; Der Begriff Antifahrzeugminen wird in vielen Systematiken nicht verwendet, da Antipersonenminen ungepanzerte Fahrzeuge beschädigen und Antipanzerminen in der Regel auch von ungepanzerten Fahrzeugen ausgelöst werden. Die meisten modernen Antifahrzeug- und Antipanzerminen sind mit einem Aufhebeschutz versehen, oder können mit Zugzündern für Stolperdräte ausgerüstet werden. Sie wirken also tatsächlich auch als Antipersonenminen.
- Antipanzerminen (Militärische Abkürzung. ATM) sollen Panzer aufhalten, indem das Fahrwerk zerschlagen oder die Ketten zerrissen werden, oder indem der Panzer zerstört wird.

Nach der Wirkungsweise:

- Sprengminen wirken vor allem durch die bei der Detonation entstehende Druckwelle. Die Wirkung durch Wurfkörper oder Splitter ist hier nachrangig. Derartige Anitipersonenminen werden oft als Tretminen bezeichnet. (z.B. M14).
- Splitterminen wirken durch die Splitter, die bei der Detonation als Geschosse gerichtet (z.B. Bauart M18 Claymore oder die deutsche SM-70) oder ungerichtet in der gesamten Umgebung verteilt werden und den Explosionsdruck; eine Sonderform sind auch Selbstschusssplitterminen in Form einer Selbstschussanlage (z.B. an der Innerdeutschen Grenze zwischen BRD und DDR);
- Richtminen mit Hohlladung oder hohlladungsähnlichen Sprengsätzen, die entweder auf das Ziel ausgerichtet ein Projektil mit Hohlladungseffekt (z.B. die schwedische FFV 016) oder eine Kurzstreckenrakete mit einer Hohlladung verschießen (z. B. deutsche DM-12 PARM);
- Projektilbildende Minen (FEP), deren Schwermetalleinlagen durch die Sprengladung zu tropfenförmigen Projektilen umgeformt werden und durch die hohe Geschwindigkeit die Panzerungen durchdringen. (z.B. M93 "Hornet").
- Springminen, die bei der Auslösung eine Sprengladung mit Splittermantel hochschleudern, welche in ca 0,8 - 1,2 Meter Höhe explodiert und je nach Typ in einem Radius bis zu 30m tödlich wirken können (zum Beispiel die in Deutschland hergestellte DM-31 oder die Antipersonenmine M16); in diese Kategorie kann man auch einige experimentelle Antipanzerminen einordnen, die bei Auslösung ihren Sprengsatz in einige Dutzend Meter Höhe schleudern und dann mit Hilfe von Sensoren die meist schwächer gepanzerte Oberseite des Ziels angreifen.

Nach Zündung:

- Druckzünder werden durch das Gewicht des Zieles ausgelöst,
- Zugzünder werden durch Stolperdraht ausgelöst oder über eine Zugleine ferngezündet,
- Magnetzünder reagieren auf Änderung eines Magnetfeldes z. B. durch Fahrzeuge oder Minensuchgeräte,
- Erschütterungszünder reagieren auf Erschütterungen, die sie vom Erdboden aufnehmen. z.B. das russische VP-13 System reagiert durch einen seismischen Sensor auf Schrittgeräusche bis ca. 15 m um den Sensor und steuert dann bis zu 5 Minen gleichzeitig. Dabei müssen sich die Minen nicht in der Nähe des Auslösers befinden sondern können etwas weiter entfernt sein. Das System ist batteriebetrieben und zerstört sich bei der Auslösung selbst durch eine kleine außen angebrachte Sprengladung.
- Zeitzünder bringen die Mine nach Ablauf einer gewissen, vom Minenleger eingestellten Zeit zur Detonation. Zeitzünder haben mehrere Zwecke: Das verminte Gebiet ist für eine gewisse Zeit nicht räumbar; der Zeitzünder dient als Selbstzerstörungsmechanismus, der die Minenräumung überflüssig machen und so die Landmine humaner machen soll. Zeitzünder sind meistens nicht die einzigen Zünder einer Mine, sondern werden zusätzlich eingesetzt. Minen nur mit Zeitzünder wären mit Zeitbomben identisch.
- Knickzünder wird vor allem bei Panzerabwehrminen eingesetzt um gegen die ganze Fahrzeugbreite zu wirken.
- IR-Minenzünder, die optisch im infraroten Spektralbereich empfindlich sind.
- Fernausgelöste Minen werden elektrisch oder mit Sprengschnur gezündet.

Nach der Art der Verlegung:

- Verdeckt verlegte Minen werden so in der Erde vergraben, dass der Zünder noch wirksam bleibt.
- Offen verlegte Minen werden offen auf den Boden verlegt oder teilverdeckt verlegt, wobei die Mine nur feindseitig getarnt wird. Abgeworfene oder verschossene Minen liegen meist offen.
- Wurfminen können mittels Raketen, Artillerie, Hubschraubern oder speziellen Fahrzeugen verlegt werden. Die Minen richten sich nach dem Aufprall selbsttätig auf. Die Zündung zu dieser Gruppe gehöriger Antipanzerminen erfolgt durch Knickzünder, magnetische Zünder oder Erschütterungszünder, so dass die Mine über die gesamte Breite des darüberfahrenden Fahrzeugs wirkt und nicht nur bei Gewichtsbelastung. Da solche Minen offen verlegt sind, sind sie gegen Aufnahme gesichert. Die Wirkdauer wird vor der Verlegung eingestellt, danach soll sich die Mine selbst zerstören (funktioniert nicht immer zuverlässig, für Minen der Bundeswehr und einige andere NATO-Länder gilt eine geforderte Zuverlässigkeit der Selbstentschärfung von über 99%).
- Von Luftfahrzeugen abgeworfene Minen; der Sowjetarmee wurde vorgeworfen, in Afghanistan von Flugzeugen aus kleine Plastikminen abzuwerfen, die explodieren, wenn man sie in die Hand nimmt. Teilweise waren dies Sprengkörper die wie Kinderspielzeug aussahen. Oft waren es Antipersonenminen vom Typ PFM-1, die wie große Ahornblätter aussehen und von der es eine Variante gibt die gegen Aufnahme gesichert ist.([http://ndmic-cidnm.forces.gc.ca/landmine.asp?lang=e&LandmineID=57# Beschreibung hier]), Nachbauten der amerikanischen BLU-43/B "Dragontooth" . BLU-43/B sind sehr kleine Minen (ca. 10 cm breit) mit aerodynamischen Flächen, sie werden in verschiedenen Farben hergestellt. Ihr Trivialname ist Schmetterlingsmine. Andere Minen, die von Luftfahrzeugen abgeworfen werden, gleichen den Wurfminen.

Nach Umfang der Zerstörung

Beispiel der Klassifizierung in den USA (eigentlich nur für Antipanzerminen angewendet, zeigt sie doch deutlich die Denkweise bei der Anwendung von Landminen):
- M-Kill oder mobility kill. Die M-Kill-Mine zerstört "nur" eine oder mehrere für die Fortbewegung notwendige Komponenten (Fahrzeugachse, Kette, Fuß und Unterschenkel). Das Waffensystem bleibt in der Regel unzerstört, der Tod der Besatzung ist nicht zu erwarten. Übertragen auf Antipersonenminen (in dieser Kategorie meistens Sprengminen): Personen werden in der Regel verstümmelt, aber nicht getötet, wenn sie rechtzeitig gerettet werden.
- K-Kill oder catastrophic kill: Die Zerstörung des Waffensystems oder der Besatzung ist das Ziel. Überträgt man die Systematik auf Antipersonenminen (in dieser Kategorie meistens Splitter- oder gar Springminen), so ist die Tötung der die Mine auslösenden Person das Ziel.

Flussmine

Flussminen , auch als Uferminen bezeichnet. Sie sind wasserdicht, verankerbar, oft hydrodynamisch geformt und werden in flachen Binnengewässern und vor/an Stränden zur Abwehr amphibischer Landungen gelegt. Sie wirken gegen Amphibienfahrzeuge, schnorchelnde Fahrzeuge oder Schiffe. Vor allem die Sowjetunion hat mehrere derartige Minentypen entwickelt. Beispiel: MIRJAM (Niederlande). Die Zünder besitzen meistens magnetische und elektromagnetische, sowie Schallsensoren. Teilweise werden für flache Gewässer auch geeignete Seeminen verwendet. Beispiel: Die von Luftfahrzeugen abgeworfene U.S. NAVAL MINE, MK 62 MOD 0 (QUICKSTRIKE).
In flachen Gewässern werden auch wasserdichte Landminen verlegt.

Seemine

Schmetterlingsmine Schmetterlingsmine Seeminen sind Minen, die gegen Schiffe eingesetzt werden. Die erste Seemine wurde 1776 im Amerikanischen Unabhängigkeitskrieg von David Bushnell konstruiert. Die Unterwasser-Haftladung mit Zeitzünder wurde an gegnerische Schiffe mit einem Haken befestigt. David Bushnell Mit Berührungszündern ausgestattete Ankertauminen werden durch Kontakt mit dem Schiffskörper ausgelöst und können so unbeaufsichtigt und entfernt von Küsten eingesetzt werden. Lösen sich Ankertauminen von ihrer Verankerung, so werden sie zu Treibminen. Der vorsätzliche Einsatz von Treibminen ist nach dem Haager Abkommen weitgehend verboten und militärisch relativ sinnlos, da sie eine große Gefahr auch für die eigene Schifffahrt beinhalten. Die ersten Minen dieser Art wurden bereits 1813 vor den Forts Hudson und Richmond eingesetzt. Im Zweiten Weltkrieg wurden Grundminen entwickelt, die in flachem Gewässer auf Grund liegen. Die Zerstörungswirkung geht hierbei von der bei der Detonation entstehenden Gas-/Schaumblase aus, die die tragende Wirkung des Wassers aufhebt und zu erheblichen Belastungen des Schiffskörpers mit daraus folgenden Rissbildungen führt. Die Zündung erfolgt bei einer Änderung des erdmagnetischen Feldes am Ort der Mine, hervorgerufen durch das Magnetfeld des überfahrenden Schiffes. Weitere gängige Zünder reagieren auf die Geräusche der Schrauben und Maschinen eines Schiffes oder die geringfügige Wasserdruckerhöhung während des Überlaufes. Manche Zünder sind mit Zählwerken ausgestattet, die erst nach einer bestimmten Zahl von Überläufen ansprechen, dadurch soll die genaue Lokalisierung des Minenfeldes und dessen Räumung erschwert werden. Moderne Seeminen können durch Kombination mehrerer Sensoren und elektronischer Auswertung und Steuerung die Zündung auf bestimmte Schiffsgrößen oder sogar -typen eingrenzen und das Räumen durch Simulation (z. B. deutsches Troika-Verfahren) erschweren. Moderne Grundminen werden gerne so geformt dass sie schnell Bewuchs ansetzen oder auf dem Sonar wie ein Felsen wirken. Zweiten Weltkrieg Einen begrenzten Schutz vor der Auslösung von Akustik-Minen bietet eine möglichst geräuschminimierte Fahrtstufe oder bei Minensuchbooten eine entsprechend ausgelegte Antriebsanlage. Zweiten Weltkrieg Da Magnetik-Minen auf eine Änderung des Erdmagnetfeldes reagieren, muss man zum Schutz diese Änderung durch das Schiff möglichst minimieren. Dies ist durch eine aufwändige Anlage möglich, bei der im Schiff verlegte elektromagnetische Schleifen abhängig von Kurs, Fahrtstufe und Eigenmagnetfeld des Schiffes ein Gegenfeld aufbauen. Zur Überprüfung und Einstellung dieser Anlagen, über die aus wirtschaftlichen Gründen nur Minensuchboote und Kriegsschiffe verfügen, unterhält die Bundeswehr im Nord-Ostsee-Kanal nord-östlich der Rader Hochbrücke eine Messstelle, in deren überdimensionale Spule die Schiffe einfahren. Eine Alternative besteht in der Verwendung amagnetischen Stahls, der fast gar kein Eigenmagnetfeld erzeugt. Im U-Boot-Bau schon seit langer Zeit eingesetzt, verfügt die Deutsche Marine mittlerweile auch über Minensuchboote aus amagnetischem Stahl. Andere Nationen fertigen Minenjagdschiffe aus Holz bzw. GFK. Eine Sonderbauform der Seemine sind unbemannte Unterwasserplattformen, die elektronisch die Annäherung von feindlichen Schiffen detektieren und einen Torpedo auf das Schiff abschießen (z.B. Mk-60 CAPTOR, USA). Das Legen der Seeminen ist nicht an einen bestimmten Schifftyp gebunden, beinahe jedes Kriegsschiff besitzt eine zumindest begrenzte Minenlegekapazität. Schiffe mit möglichst großen, durchgehenden Decksflächen (wie zum Beispiel Fähren oder RoRo-Frachter) lassen sich innerhalb weniger Stunden mit Minenschienen ausrüsten, um so als Hilfsminenleger eingesetzt werden zu können. Das Suchen und Räumen erfolgt durch Minensuchboote und deren besonders ausgebildeten Besatzungen, zu denen zum Teil auch Minentaucher gehören. Länder mit Seestreitkräften haben seit der Entwicklung dieser Waffe im Falle einer kriegerischen Auseinandersetzung Seeminen sowohl zum eigenen Schutz der Küsten und Häfen ausgelegt, als auch das Seegebiet des Gegners durch Ausbringen von Seeminen blockiert. Bis heute sind viele Meere, zumeist in den Küstenregionen, durch Minen aus beiden Weltkriegen belastet. Das gilt besonders für Ost- und Nordsee. Bis 1972 wurden Seewege in Nord- und Ostsee systematisch von Seeminen geräumt und in Seekarten als minenfrei vermerkt. Aufgrund des Alters ihrer technischen Ausstattung wie Zünder und Batterien und der Korrosion durch Seewassereinfluss wurde das Risiko durch die verbliebenen Minen als nicht höher eingestuft als das Risiko der Seefahrt überhaupt. Trotzdem werden immer noch Minen aus der Zeit des Zweiten Weltkrieges in der Ostsee von den Anrainerstaaten geräumt. 1919 schufen Jauch & Hübener eine Police, die Seekaskoversicherung für Minenschäden, die das Risiko eines Schadens durch Seeminen für Handelsschiffe abdeckte.

Andere Minen

Luftminen und von Minenwerfern geworfene Wurfminen haben mit der Mine zwar die dünnwandige Hülle gemein, werden jedoch durch Aufschlagzündung gezündet und wirken wie Sprengbomben oder Granaten. Kurios mag inzwischen anmuten, dass im Zweiten Weltkrieg kurzzeitig von den Sowjets so genannte Panzerabwehrhunde zum Einsatz kamen, um eine fernzündbare Sprengladung unter die feindlichen Panzer zu bringen. Auch wurden von US-amerikanischer Seite Versuche mit so genannten Fledermausbomben unternommen, die im Pazifikkrieg gegen Japan eingesetzt werden sollten - all diese Projekte waren nur sehr kurzlebig. In gewisser Weise werden ähnliche Konzepte spätestens seit Beginn der 1990er Jahre von menschlichen so genannten Selbstmordattentätern im größeren Maßstab praktiziert.

Humanitäre Gesichtspunkte

Selbstmordattentäter Gerade die nicht als Sprengkörper erkennbaren oder besonders kleinen Minen stellen vor allem für Kinder eine große Gefahr dar. Nach dem UN-Landminenprotokoll muss die Position von verlegten Minen notiert werden. Eingebaute Selbstentschärfungsmechanismen sollen die Minen nach einer bestimmten Zeit automatisch entschärfen. In der Realität werden Minen jedoch oft unkontrolliert, hastig und ohne Plan verlegt. Von Luftfahrzeugen abgeworfene Minen verteilen sich unregelmäßig, teilweise über weite Strecken. Da sie oft Falldämpfer in Form von kleinen Fallschirmen oder aerodynamisch wirksamen Flächen ("Schmetterlingsminen") haben, können sie eine gewisse Strecke vom Wind getragen werden. Manche kriegsführenden Parteien benutzen Minen auch mit voller Absicht gegen die Zivilbevölkerung, um eine Gegend unbewohnbar zu machen, Äcker und Weiden unbenutzbar zu machen oder schlicht Terror gegen eine feindliche Bevölkerung zu üben. Hunger, Tod und lebenslange Verstümmelung Unschuldiger sind die Folgen. Ähnlich in der Wirkung sind Streubomben. Ein nicht geringer Teil der Streubomben bleibt als Blindgänger liegen und explodiert in der Regel leichter als Anti-Personenminen bei Berührung. Minen kosten sehr wenig, lassen sich leicht herstellen und rasch in großen Stückzahlen verlegen. Sie sind daher insbesondere von Interesse für Kriegsparteien, die keinen Zugang zu teuren Waffensystemen haben. Doch auch Armeen wie die der USA und Russlands, Chinas, Indiens und Pakistans nutzen immer noch Landminen.

Mit Landminen verseuchte Länder

- Afghanistan: ca. 10 Millionen
- Ägypten: mehrere Millionen (El Alamein, Sinai)
- Angola: die Zahl der Landminen kann nach dem Ende des Bürgerkrieges nicht geschätzt werden
- Bosnien und Herzegowina: ca. 1.000.000
- China
- Deutschland - Ehemalige Innerdeutsche Grenze : 33000 wurden nicht wiedergefunden (durch Tiere ausgelöst, durch Sturzregen weggeschwemmt u.a.).
- Eritrea
- Griechenland/Türkei - die Grenze
- Irak
- Iran
- Kambodscha: ca. 4 Millionen
- Kroatien: ca. 700.000
- Libyen unbekannte Anzahl noch funktionstüchtiger Minen aus dem Zweiten Weltkrieg.
- Mauretanien/West-Sahara - die Grenze.
- Mosambik: 800.000 bis 1 Million
- Namibia
- Somalia
- Sri Lanka
- Sudan
- Vietnam: mehr als 3,5 Millionen und zig Millionen noch nicht explodierter Blindgänger.
- Tschetschenien Tschetschenien

Minenräumung

- Minenräumung: Die Mine wird hierbei zerstört. Meistens durch kontrollierte Auslösung, Sprengung, Beschuß oder Minenflegel.
- Minenentschärfung: Die Mine wird gesichert, so dass sie nicht mehr auslösen kann. Anschliessend kann sie entweder wiederverwendet, eingelagert oder zerstört werden. Prinzipiell wird zwischen militärischer und humanitärer Minenräumung unterschieden. Während beim militärischen Minenräumen meist die schnelle Überwindung eines vermuteten Minensperrgürtels durch Schaffen einer Minengasse mit zumutbaren Verlusten das primäre Ziel ist, liegt die Anforderung beim humanitären Minenräumen komplett anders. Humanitäre Räumoperationen finden meist in Nachkriegsgebieten statt. Primäres Ziel ist es hier, der Zivilbevölkerung ein sicheres Leben (Erwerb auf den Ackerflächen, Zugang zu Wasservorräten, etc.) wiederherzustellen. Offiziell gilt hier meist eine Räumwahrscheinlickeit von nahezu 100% bis zu einer Tiefe von 20 cm für Anti-Personenminen. Tschetschenien Tschetschenien Das "Arbeitstier" der Minenräumer ist aktuell (und bleibt wohl auf absehbare Zeit) der Metalldetektor, obwohl der Metallanteil in modernen Minen immer geringer wird ("Plastikminen"). "Plastikminen" im eigentlichen Sinn von metallfreien Minen gibt es strenggenommen nicht. Zwar gibt es Minen, die komplett aus Kunststoff bestehen (z.B Jugoslawische PMA-2 und -3) oder nur einen minimalen Metallanteil haben (Zündmechanismus: südafrikanische R2M2 oder US-amerikanische M14). Alle (humanitär kritischen) Minen haben aber eines gemeinsam: sie müssen billig sein. Von daher haben alle Minen eine Zündkapsel, die meist aus Aluminium besteht und von modernen Metalldetektoren in einer Tiefe bis 15 cm detektiert werden. In letzter Zeit werden zunehmend Minenräumhunde (speziell trainierte Sprengstoffspürhunde) eingesetzt, die verlegte Minen durch ihren empfindlichen Geruchssinn erschnüffeln. Ebenfalls werden speziell auf den Geruch von Sprengstoff dressierte Ratten zur Minensuche eingesetzt. Versuche gibt es zum Einsatz von Bienen. Antipersonenminen räumt man bei militärischen Operationen (und in Einzelfällen auch bei humanitären, jedoch steht der Keiler zum Beispiel in erster Linie dem Militär zu Verfügung) mit Spezialfahrzeugen.
- Flegel-System: An einem drehbaren Zylinder sind Kettenstücke befestigt. Der Zylinder dreht sich schnell, die Ketten peitschen gegen den Boden und bringen die Minen zur Explosion (siehe auch Keiler (Panzer)).
- Pflug-System: Eine andere Methode ist es, Minenpflüge an der Vorderseite herkömmlicher Panzer / anderer Fahrzeuge (z.B. das auf dem US-amerikanischen M1 Abrams basierende Assault Breacher Vehicle (ABV)) zu montieren. Diese Fahrzeuge arbeiten aber nicht perfekt - einige Minen detonieren nicht und werden in der Mechanik nicht oder nur leicht beschädigt - und so ist eine manuelle Nachräumung vor der Freigabe eines Geländes weiterhin nötig.
- Roller-System: Vor dem Fahrzeug werden schwere Minenwalzen befestigt die in der Fahrspur liegende Minen auslösen sollen.
- Magnetsystem: Wird oft in Verbindung mit Minenwalzen oder Minenpflügen eingesetzt. Durch vor dem Fahrzeug angebrachte Elektomagnete wird ein Feld erzeugt das Magnetzünder vorzeitig auslösen soll. Panzerminen mit Druckzünder (Auslösedruck 150-300kg je nach Typ) werden durch das Gewicht eines Menschen normalerweise nicht ausgelöst. Deshalb wird durch Sicherungsminen, Aufnahmesicherungen und Sprengfallen ihre Räumung erschwert. Es ist üblich, verschiedene Minenarten zu mischen, damit Minenräumpanzer nicht gefahrlos in ein Feld von Anti-Personenminen fahren können und im Gegenzug menschliche Minenräumer nicht ungefährdet Panzerminen entschärfen können. Bei der menschlichen Minenräumung wird weiterhin hauptsächlich der Metalldetektor samt "Suchnadel" (engl. "Prodder"; nadelförmiges Gerät zum Ertasten des Verdachtsobjekts) verwendet, gefolgt von dem Einsatz von Spürhunden (z.T. auch nur zur "Verdachtsflächen-Reduzierung"; engl. "Area-Reduction"). Speziell zur Verdachtsflächen-Reduzierung werden auch mechanische Räumgeräte, wie das schon erwähnte rotierende Schlägel-System (engl. "Flail") oder rotierende aufeinanderpressende Walzen eingesetzt. Diese mechanischen Systeme eignen sich aber trotz großer Hoffnung nur bedingt zum humanitären Minenräumen, da Minen im Räumprozess z.T. nicht komplett zerstört werden und "nur beschädigt" in einem komplett unsicheren Zustand hinterlassen werden. Dabei wird auch der Erdboden durch giftige Sprengstoffe kontaminiert. Die Entschärfung von Minen erfolgt in der Regel entweder per Hand, indem der Entschärfer den Zünder unschädlich macht oder bei nicht handhabungssicheren Minen oder Minen mit Aufhebeschutz durch Sprengung am Fundort mit einer Schlagladung. Die Minenfräse ist eine Alternative, geeignetes Gelände vorausgesetzt. Des weiteren folgt nun eine ganz Reihe von labortechnischen Fortschritten, die meist durch EU-Projekte gefördert wurden und prinzipiell einen technischen Fortschritt bedeuten könnten. Alle haben aber einen Haken (Details müsste man auf einer separaten Seite klären). Tatsache ist, das keines der unten beschriebenen Projekte heute "im Feld" angewandt wird. Es bleibt bisher, trotz intensiver Förderung z.B. durch die EU, bei den existierenden Suchtechiken Metalldetektor in Kombination mit "Prodder", z.T. auch Hunde. Auch eine Entschärfung per ferngesteuertem Roboter ist denkbar, in armen Ländern aber nicht realistisch. Es gibt auch Pläne zum Einsatz von vielen kleinen, billigen, autonom agierenden Roboter, welche die Minen zur Detonation bringen sollen. Dieses Projekt ist aber noch nicht für die Praxis umgesetzt worden und verlangt auch weiterhin eine manuelle Nachräumung. Minen können mit einem Verfahren für expandierende Schäume mittels Mehrkammer-Kunststoffbehältern fixiert werden. Dadurch ist der weitere Umgang mit den Minen gefahrlos durchzuführen, da ein Auslösen der Mine durch die Blockade der Auslösemechanismen wirksam verhindert wird (DPMA-Patent-Nr. 102 04 784). Dänische Wissenschaftler haben ein genmanipuliertes Gewächs namens Mausohrkresse (auch Acker-Schmalwand genannt) entwickelt. Die grünen Blätter der Pflanze färben sich nach einigen Wochen rot und zeigen so Stickstoffdioxid an, das aus im Boden vergrabenen Landminen entweicht. Obwohl noch Probleme zu lösen sind, könnte diese Methode in Zukunft die Minenräumung wesentlich effizienter gestalten. Im Jahr 2000 wurde im Kosovo auch ein Luftschiff für die UN zum Einsatz gebracht, das mit einem Radargerät nach Minen und Blindgängern suchte.

Militärische Gesichtspunkte

Das ersten Anzeichen für ein vermintes Gebiet ist oftmals der Verlust eines Mannes oder Fahrzeugs. Solche Verluste sind oftmals leider unvermeidlich, aber man kann viel tun, um es zu verhindern. Minen oder Sprengfallen werden besonders gern an folgenden Stellen verlegt:
- Flaschenhälse oder Engpässe, wo ein durch Minen beschädigtes Fahrzeug den Weg oder die Straße versperrt. Das ist besonders wirkungsvoll, wenn das Beseitigen oder Reparieren des Fahrzeugs schwierig ist.
- Stellen, die für einen Hinterhalt auf Fahrzeuge oder Patroullien geeignet sind.
- Im Seitenstreifen von Straßen und Wegen. Auf befestigten Wegen verlegte Minen sind offensichtlich, außer im Seitenstreifen oder wo überwucherndes Gras und Schutt/Geröll Sichtschutz bietet. Auf Wegen mit aufgelockertem Boden muß ebenfalls mit Minen gerechnet werden, da ein Verstecken der Mine leicht ist.
- In und um Trümmer, auch Krater oder Straßensperren, werden Anti-Personen-Minen gern in großen Mengen verlegt
- In Umleitungen um Hindernisse herum, da ein Verstecken recht einfach ist.
- Manchmal auch in Hafengebieten oder Straßenabfahrten.
- In Gräben, Gebäuden oder anderen Stellen, wo man gern rastet oder Deckung sucht.
- Um verlassene Ausrüstung herum, um die Bergung zum Wiederverwenden zu verhindern oder um Souvenirjäger zu treffen.
- Hinter von der anderen kriegführenden Seite besetzten Stellungen.
- In und auf beschädigten Straßen, Eisenbahnschienen, Häfen, usw., um die Reparatur zu verzögern.
- In der Nähe von Helikopterlandeplätzen.
- An verwundeten oder toten Kombattanten des "Feindes" die bevorzugt mit dem Gesicht zum Boden platziert werden (Dies ist nach mehreren internationalen Abkommen zwar offiziell geächtet, wird aber in vielen Kriegsgebieten, nicht nur in der dritten Welt ordonanzmäßig durchgeführt )
- Insbesondere Panzerabwehrminen im Seitenstreifen von Kreuzungen und den Innenseiten von Kurven, da hier Panzerfahrer dazu neigen, die Straße zu verlassen Einige Anzeichen von gut versteckten Minen verschwinden mit der Zeit, doch einige der folgenden Anzeichen bleiben sichtbar:
- aufgerissene oder veränderte Bodenoberfläche, vorzugsweise auf Straßen oder Gras; oder verteilter Erdboden auf Gras
- Festgetretene Erde oder zertrampelter Bewuchs sowie ungleichmäßige Fuß-, Reifen- oder Kettenspuren
- beschädigte Büsche in Hecken oder Unterholz
- Minenmarkierungspfähle, -zäune oder -schilder
- Improvisierte Minenmarkierungen, wie Steinhaufen, Dosen, zusammengebundene Vegetation, Dreibeine aus Stöcken usw.
- Hohe und niedrige Stolperdrähte (können mit einem dünnen, langen Zweig am Gewehrlauf während einer Patroullie entdeckt werden)
- Teilweise Versperrung einer Straße durch ein scheinbar harmloses Hindernis, welches den Verkehr auf den Seitenstreifen zwingt.
- Leere Minenkisten, die möglicherweise absichtlich und mit einer Sprengfalle hinterlassen wurden.
- Ohne ersichtliche Ursache getötete Tiere.
- Von den Einheimischen gemiedene Gebiete.

Initiativen und Internationale Abkommen

Am 16. April 1996 erklärte der deutsche Bundesverteidigungsminister Volker Rühe, dass unabhängig vom Ausgang des Treffens der UN-Landminenkonferenz in Genf (Schweiz) die Bundeswehr in Zukunft auf sogenannte Anti-Personen-Minen verzichtet. Für die Entwicklung, Erprobung und Beschaffung von Schützenabwehrminen würden keine Haushaltsmittel des Staates mehr zur Verfügung gestellt. Weltweiter Druck durch nichtstaatliche Organisationen und der Mut einiger Regierungsvertreter führten am 3. Dezember 1997 im kanadischen Ottawa zur Unterzeichnung des Antipersonenminen-Verbotsvertrages ("Ottawa-Konvention"), der seit dem 1. März 1999 als für die Vertragsparteien bindendes internationales Recht in Kraft ist. Bis Ende 2004 haben 143 Länder den Vertrag unterzeichnet, darunter 9 Länder, in denen die Ratifizierung noch aussteht. 41 Staaten haben die Konvention bislang nicht unterzeichnet, darunter China, Indien, Pakistan, Russland und die USA. Weil nie zuvor eine Waffe aufgrund zivilgesellschaftlichen Engagements verboten worden war, wurde der Internationalen Kampagne zum Verbot von Landminen (ICBL) 1997 der Friedensnobelpreis verliehen. Die deutsche Sektion der ICBL ist das Aktionsbündnis Landmine.de.

Siehe auch

- Explosionswaffe
- Mine - Begriffsklärung
- Minenkrieg
- Panzerabwehrhund
- Operation Marine Verminung des Rheins im Zweiten Weltkrieg

Weblinks

- [http://www.landmine.de/ Aktionsbündnis Landmine.de]
- [http://www.icbl.org/ ICBL]
- [http://ndmic-cidnm.forces.gc.ca/ndmic-cidnm.asp?lang=e National Defence Mine/countermine Information Centre (NDMIC), Canada] (englisch- und französischsprachige Datenbank zu Landminen)
- [http://www.uno.de/frieden/index.cfm?ctg=minen UNIC Bonn - Landminen]
- [http://vvaf.org/campaign/index.shtml Campaign for a landmine free world]
- [http://www.taz.de/pt/2005/08/19/a0072.nf/text Minenräumung mit Ratten - TAZ]
- [http://www.gichd.ch Genfer Internationales Zentrum für humanitäre Minenräumung GICHD] Kategorie:Explosionswaffe ! ja:地雷 ko:지뢰

1950er

Ereignisse

- Wiederaufbau nach dem Zweiten Weltkrieg
- Nachkriegszeit, Kalter Krieg
- Koreakrieg
- Dauerkrisenherd Naher Osten
- Indochinakrieg
- Ungarnaufstand
- Entkolonialisierung
- Sueskrise
- Kongokrise
- Kubanische Revolution
- Entstalinisierung
- Sputnik-Schock
- Wunder von Bern
- Besetzung Tibets durch chinesische Truppen

Dokumentationen, Zeitgesch. Filme, Literatur

- ARD- Doku-Serie "Unsere 50er Jahre" Eigenheimzulage und Pendlerpauschale - ist das das einzige Erbe der Wirtschaftswunderzeit? Mit der Doku-Serie "Unsere 50er Jahre" präsentiert die ARD das Leben links und rechts der Zonengrenze als spannende Phase zwischen Kreativität und Armut. Dazu eine [http://www.spiegel.de/kultur/gesellschaft/0,1518,druck-386295,00.html Rezension von Henryk M. Broder in SPIEGEL ONLINE] - 22. November 2005.

Kulturgeschichte

Persönlichkeiten

ja:1950年代 ko:1950년대 simple:1950s

Kunststoff

Als Kunststoffe bezeichnet man Stoffe, deren Grundbestandteil synthetisch oder halbsynthetisch erzeugte Polymere sind. Durch die Auswahl des Ausgangsmaterials, das Herstellungsverfahren und die Beimischung von Additiven lassen sich technische Eigenschaften von Kunststoffen wie Formbarkeit, Härte, Elastizität, Bruchfestigkeit, Temperatur- und chemische Beständigkeit in weiten Grenzen variieren. Solche mit Zuschlagsstoffen versehene Formmassen werden dann nach DIN EN ISO 1043 (Thermoplaste) und nach DIN 7708 (Duroplaste) gekennzeichnet. Kunststoffe werden zu Formteilen, Halbzeugen, Fasern oder Folien weiterverarbeitet. Halbsynthetische Kunststoffe entstehen durch die Verarbeitung natürlicher Polymere (zum Beispiel Zellulose zu Zelluloid). Synthetische Kunststoffe werden durch Polymerisation (Polyaddition, Polykondensation usw.) aus einem Monomer erzeugt. Rohstoff ist meist gecracktes Naphta. Umgangssprachlich und abwertend wird Kunststoff oft als Plastik oder Plaste bezeichnet, selbst wenn das Material eigentlich elastisch ist. Daher wird in der Wissenschaft der Begriff Kunststoffe bevorzugt.

Charakterisierung nach Eigenschaften

- Thermoplaste :Kunststoffe, die aus langen, linearen Molekülen bestehen. Durch Energiezufuhr werden diese Materialien formbar bis plastisch und können mit verschiedenen Verfahren verarbeitet werden. Nachdem das jeweilige Werkstück wieder abgekühlt ist, behält es seine Form. Dieser Prozess ist reversibel (wiederholbar). :Die meisten der heute verwendeten Kunststoffe fallen unter diese Gruppe. Für einfache Konsumwaren, Verpackungen etc. werden häufig Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET) und Polystyrol (PS) eingesetzt. Technische Teile werden meist aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Polyacetal (POM), Polyamid (PA), Polybutylentherephthalat (PBT), Polyethersulfon (PES), Polycarbonat (PC), Polyphenylensulfid (PPS), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyimid (PI) gefertigt. In der Bauindustrie, insbesondere für Dachbahnen, Fensterprofile und Rohre wird vielfach der Werkstoff Polyvinylchlorid (PVC) verwendet, der aber in der Regel mit Zusatzstoffen in den Eigenschaften (hart oder weich) modifiziert wird. :Um neue bisher noch nicht vorhandene Eigenschaften zu erzeugen, können auch zwei oder mehrere Thermoplaste vermischt werden. Dieser neue Kunststoff ist dann ein Polyblend.
- Duroplaste :Kunststoffe, die bei der Verarbeitung räumlich eng vernetzen. Diese Vernetzung erfolgt chemisch zwischen den Molekülen der Ausgangsmaterialien. Dieser Vorgang ist nicht umkehrbar. Sobald ein derartiges Material vernetzt ist, kann es nur noch mechanisch bearbeitet werden. Duroplaste sind meistens hart und spröde. :Bei Hitzeeinwirkung werden Duroplaste nicht weich. Deshalb werden sie häufig für Elektroinstallationen verwendet. Einer der verbreitetsten und ältesten Kunststoffe dieser Klasse ist Bakelit. In diese Gruppe fallen auch praktisch alle Kunstharze wie beispielsweise Epoxide.
- Elastomere :Zu den Elastomeren gehören alle Arten von vernetztem Kautschuk. Die Vernetzung erfolgt beispielsweise durch Vulkanisation mit Schwefel, mittels Peroxiden, Metalloxiden oder Bestrahlung. :Die Elastomere sind weitmaschig vernetzt und daher flexibel. Elastomere werden beim Erwärmen nicht weich und sind in den meisten Lösemitteln nicht löslich. Daher werden sie für Hygieneartikel oder Chemikalienhandschuhe verwendet. Die Gummimischung von Autoreifen ist ebenfalls ein Elastomer, diese erhält ihre Eigenschaften durch Vulkanisation. :Beispiele für Elastomere sind Naturkautschuk (NR), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloropren-Kautschuk (CR), Butadien-Kautschuk (BR) und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM).

Verarbeitung

- Extrudieren
- Spritzgießen
- Kalandrieren
- Schäumen

Wichtige Massenkunststoffe

Etwa 90% der weltweiten Produktion entfallen in der Reihenfolge ihres Anteils auf die folgenden sechs Kunststoffe:

Sonstige Kunststoffe

Entwicklungsgeschichte der Kunststoffe

Vorläufer von Kunststoffen gab es in allen Kulturen. In Arabien wurden Wasserbecken und Kanäle mit natürlichem Asphalt abgedichtet. Ebenso wurden dort bestimmte Baumharze als Gummi Arabicum eingesetzt und nach Europa exportiert. Aus Osteuropa ist Bernstein als fossiles Harz für die Verwendung bei Pfeilspitzen und Schmuckgegenständen bekannt. Im Mittelalter wurde Tierhorn durch bestimmte Verfahrensschritte in einen plastisch verformbaren Stoff verwandelt. Naturforscher brachten aus Malaysia und Brasilien im 17. und 18. Jahrhundert elastische Massen, gewonnen aus milchigen Baumsäften, mit. Hierfür wurde der Begriff Gummi in Deutschland eingeführt. Seit Mitte des 19. Jahrhunderts entwickelte sich eine rasch wachsende Gummi-Industrie. Der Erfinder Charles Goodyear stellte fest, dass sich Gummi durch Zusatz von Schwefel und durch Vulkanisation in einen guten Reifenwerkstoff verwandeln lässt. Ebenso entdeckte er Hartgummi, eine bei Wärme verformbare aber bei Raumtemperatur harte Masse, welche anfangs Ebonit genannt wurde. Daraus wurden zum Beispiel Schmuckstücke, Füllfederhalter, Teile von Musikinstrumenten und Telefonen gemacht. Dieser erste Duroplast startete die Entwicklung der Kunststoffe als Werkstoff im Umfeld des Menschen. Später wurde in England Cellulosenitrat zur Imprägnierung von Textilien und in den USA Schellack entwickelt. Im Jahre 1869 erfand John Wesley Hyatt das Celluloid und 3 Jahre später die erste Spritzgußmaschine. Der Werkstoff Casein (Galalith) wurde 1897 erfunden, und ähnelt stark Horn oder Elfenbein. Hierraus wurden in verschiedenen Farben zum Beispiel Knöpfe, Anstecknadeln, Gehäuse für Radios, Zigarettendosen, Spielzeug, Griffe für Regenschirme u. ä. hergestellt. Der Kunststoffverbrauch lag im Jahre 1930 schon bei ca. 10.000 t. Das von Otto Röhm 1928 angemeldetete Patent zu Polymethylmetacrylat (PMMA) startete eine Ära, die bis heute anhält. Weiterhin kommen in dieser Zeit die Phenolharze zur Geltung, wobei der Erfinder Leo Hendrik Baekeland mit dem Werkstoff Bakelite sehr erfolgreich ist. Durch die guten elektrischen Eigenschaften wird er u. a. rasch in der aufstrebenden Elektroindustrie eingesetzt. Der Münchner Chemiker Dr. Ernst Richard Escales gibt 1910 der Werkstoffgruppe den Namen „Kunststoffe“. Die von ihm gegründete gleichnamige Zeitschrift erscheint erstmals 1911. Fritz Klatte entdeckt 1912 die Hintergründe des Polymerisationsvorganges von PVC welches bereits 1838 erstmals erzeugt wurde. 1926 veröffentlichte Hermann Staudinger wichtige Theorien über den Aufbau von Kunststoff. Hierfür erhielt er 1952 den Nobelpreis. 1930 wird in Ludwigshafen die „PS“-Produktion begonnen. 1931 wird bei ICI in Großbritannien erstmals Polyethylen hergestellt. In Ludwigshafen wird 1934 die Herstellung von Epoxidharzen von Paul Schlack begonnen. In Jahre 1935 wird gleichzeitig von Henkel (Mainkur) und Ciba (Schweiz) die Entwicklung von Melamin-Formaldehydharz und von DuPont die Entwicklung von Polyamid 6 (Nylon) beschrieben. Das von Paul Schlack 1937 hergestellte Polyamid 6 auf Basis von Caprolactam wird dann Perlon getauft. Etwa zeitgleich wird in den Buna-Werken der IG Farben die Fertigung von Buna S und Buna N als synthetischer Gummi-Ersatz begonnen. Otto Bayer entwickelte in diesem Jahr Polyurethan in Ludwigshafen. Bei DuPont wird 1938 der Kunststoff Polytetrafluorethylen (Teflon) entwickelt. 1939 folgen bei ICI Low-Density Polyethylen (PE-LD). Der Werkstoff Polyethylenterephthalat (PET) wurde von J. R. Whinfielt und J. T. Dickson bei Calico Printers im Jahre 1941 erfunden. 1942 entdeckte Harry Coover (USA) bei Eastman Kodak den „Sekundenkleber“ Methylcyanoacrylat. Methylcyanoacrylat Im Zeitraum von 1910 bis 1950 wurde Kunststoff von einem Ersatzstoff mit besonderer Bedeutung zu einem Werkstoff für die industrielle Massenfertigung. Die Weltproduktion überschritt 1949 die Grenze von 1 Mio. t. Die Thermoplaste setzten sich von 1950 bis 1980 durch. In diesen Jahren wurden Werkstoffe wie PS, PE-HD, PP, PC, FEP, PVF, PES, PSU, PPE, PPO und einige andere entwickelt. Im Jahre 1976 lag die Weltproduktion bereits bei 50 Mio. t. Im Jahre 1971 folgten LCP und PPS sowie im Jahre 1972 PBT. Im Jahre 2003 erreichte die Weltproduktion ca. 200 Mio. t. Hierbei ging der Anteil der Duroplaste stetig zurück, und lag im Jahre 2000 nur noch bei ca. 15 %. Der Pro Kopf-Verbrauch an Kunststoffen im Jahr 2000 bei 92 kg in West-Europa, 13 kg in Ost-Europa, 130 kg in NAFTA, 19 kg in Lateinamerika, 86 kg in Japan, 13 kg in Südost-Asien und im mittleren Osten/Afrika bei 8 kg. Die Kunststoffindustrie ist bis heute weiterhin eine Wachstumsbranche, wobei die Herstellkapazitäten in Asien etwa im Jahre 2006-2008 die führenden und etwa gleichstarken Regionen Europa und Nord-/Südamerika überholen werden.

Literatur

- Oberbach et al. (Hrsg.): Saechtling Kunststoff-Taschenbuch. 29. Auflage. Carl Hanser Verlag, München 2004, ISBN 3-446-22670-2
- Otto Schwarz:Kunststoffkunde ISBN 3802319176
- Gottfried W. Ehrenstein: Polymer-Werkstoffe. 2. Auflage. Carl Hanser Verlag, München 1999, ISBN 3-446-21161-6
- Brigitta Huckestein, Thomas Plesnivy: Möglichkeiten und Grenzen des Kunststoffrecyclings. Chemie in unserer Zeit 34(5), S. 276 - 286 (2000), ISSN 0009-2851

Weblinks

- [http://www.peterlutz.ch/lernen/werkstoff/kunststoffe/mkun1a.html Geschichte der Kunststoffe] (von Peter Lutz)
- [http://www.kunoscoolekunststoffkiste.de Experimentierkoffer: Kunststoffe spielerisch kennenlernen]
- [http://www.greenplastics.com/ Green Plastics: Biopolymere] (engl.)
- [http://www.deutsches-kunststoff-museum.de Deutsches Kunststoff Museum, Kunststoff-Museums-Verein e. V. Düsseldorf] Kunststoffdatenbanken:

- [http://www.campusplastics.com/ CAMPUS Werkstoffdaten]
- [http://www.format.mwn.de/ FORMAT Werkstoffdatenbanken und Werkstoff-Informationsvermittlung] Institute und Verbände:

- [http://dki-online.de/ Deutsches Kunststoff-Institut]
- [http://www.gkv.de/ Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie e.V. (GKV)]
- [http://www.plasticseurope.org PlasticsEurope - Der Verband der Kunststofferzeuger in Europa (eng.)]
- [http://www.skz.de/ Süddeutsches Kunststoff Zentrum (SKZ)]
- [http://www.ikv-aachen.de Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV)] Fachinformationen und Branchenmedien für die Kunststoffindustrie:

- [http://www.kiweb.de/ Kunststoff Information, Branchendienst mit Marktinformationen (Rohstoffpreisen) und Unternehmensnachrichten]
- [http://www.kunststoff-magazin.de/ Kunststoff Magazin, Fachmagazin für die Kunststoff-Industrie (Kennziffern-Zeitschrift)]
- [http://www.k-zeitung.de/ Kunststoff-Zeitung, Fachzeitung der Kunststoff- und Kautschukbranche]
- [http://www.kunststoffe.de/ Kunststoffe, Ältestes Fachmagazin für die Kunststoff-Industrie und Organ mehrerer Verbände]
- [http://www.KunststoffWeb.de/ KunststoffWeb, Portal mit Fachinformationen für die Kunststoffbranche]

Siehe auch

- Polymerisation
- Polykondensation
- Polyaddition ! ja:???? simple:Plastic

Metalldetektor

Ein Metalldetektor ist ein Gerät zur Lokalisierung von Metallteilen und elektrischen Leitern. Funktionsprinzip:: Die Änderung der Impedanz (elektrischer Widerstand) oder der Induktivität einer elektrischen Spule bei Annäherung an Metall wird elektronisch ausgewertet und beispielsweise auf einer Skala (z.B. verschiedene LEDs) sichtbar bzw. durch Anschlagen einers Signalgebers ab einem bestimmten Schwellenwert hörbar gemacht. Zusätzlich kann der Leitwert des Metalls elektronisch ermittelt und so die Metallart spezifisch bestimmt werden. Wobei der Leitwert den ein Detektor anzeigt nicht mit dem elektrischen Leitwert von Metallen zu verwechseln ist. Es ist lediglich ein Vergleichswert, der aus der Phasendifferenz zwischen gesendetem und empfangenem Signal errechnet wird und bei unterschiedlichen Geräten (Hersteller), verschiedene Werte annehmen kann. Wobei für Eisenmetalle in der Regel negative und für Nichteisenmetalle positive Werte angezeigt werden. Metalldetektoren werden zu unterschiedlichen Zwecken gebraucht. Z. B. an Flughäfen zur Personenkontrolle, in Krankenhäusern, um vor der Wäsche zu kontrollieren, ob jemand ein Instrument in seiner Kleidung vergessen hat, um Leitungen in Wänden zu finden oder schlicht als Hobby (Schatzsuche).

Weblinks

Bekannte Metalldetektorenfirmen sind u.a.:
- [http://www.kts-electronic.de KTS-Electronic]
- [http://www.fisherlab.com Fisher Reseach Labratory]
- [http://www.garrett.com Garrett]
- [http://www.whitesdetectors.com White´s Electronics]
- [http://www.tesoro.com Tesoro]
- [http://www.xpmetaldetectors.com XP Metaldetectors]
- [http://www.minelab.com.au Minelab Metaldetectors] Diskussionsforum zum Thema Metalldetektoren:
- [http://www.schatzsucherforum.de Tipps & Tricks zu Detektoren]
- [http://www.metallsuchgeraet.de Portal für Metallsuch- und Sicherheitsgeräte]
- [http://www.detektoreninfo.de Metalldetektoren] Kategorie:Messgerät

Tetryl

Tetryl (N-Methyl-N,2,4,6-tetranitroanilin) ist eine energetische aromatische Nitro-Nitraminverbindung, die ehemals zur Herstellung von Sprengzündern große Bedeutung hatte, inzwischen jedoch weitgehend durch besser geeignete Stoffe ersetzt ist.

Eigenschaften

- Tetryl ist in reinem Zustand fast farblos und färbt sich im Licht schnell hellgelb. Das technische Produkt ist intensiv gelb.
- Reagiert mit wässrigem Alkali unter Abspaltung der Methylnitramingruppe. Deshalb können restliche Säurespuren im Rohprodukt nur durch sorgfältige Umkristallisation entfernt werden.
- Unlöslich in Wasser, wenig löslich in Ethanol, löslich in Aceton, Benzol.
- Tetryl reizt die Atemwege und verursacht Sensibilisierung, Kontaktdermatitis und Gelbfärbung der Haut.
- Verpuffungspunkt: 230°C (10 s), 260°C (5 s) (Explosion)

Gewinnung und Darstellung

Durch Nitrierung von Methylanilin [100-61-8] C₇H₉N oder Dimethylanilin [121-69-7] C₈H₁₁N unter strenger Einhaltung der Temperatur (< 55°C). Wirtschaftlicher ist die Herstellung aus Dinitromethylanilin, das durch Kondensation von Methylamin und Dinitrochlorbenzol zugänglich ist. Nitrierung von 2,4-Dinitromethylanilin in ClCH₂CH₂Cl mit Mischsäure (52% HNO₃ + 27% H₂SO₄ + 21% H₂O) bei 76-80 °C liefert Tetryl in >95% Ausbeute. Aufbereitung Das Rohprodukt wird wiederholt mit Wasser gewaschen, dann in Aceton gelöst und durch Verdampfen des Acetons und Filtration zurückgewonnen. Dabei wird die Kristallisation so geleitet, daß ein rieselfähiges Granulat entsteht.

Verwendung

Tetryl wurde hauptsächlich für Detonatoren, Sprengkapselfüllungen, Zwischenzündladungen und Sprengschnüre verwendet.

Literatur

- Kast: Zeitschr. Ges. Sch. Spr. 445 (1912)
- C.J.Bain: Army Ordnance 6, 435 (1926)
- G.Desseigne: Mém. Poudres 28, 156-70 (1938)
- R.C.Elderfield: "Study of the British Continuous Tetryl Process", Rept. 661, OSRD (1942)
- J.Issoire, G.Burlet: Mém. Poudres 39, 65-95 (1957), 40, 47-76 (1958)
- Brit. Pat. 919,717 (Feb. 27, 1963; U.S. Appl.- Aug. 17, 1959, 9pp, U.S. Rubber Co.)
- T.Urbanski: "Chemistry and Technology of Explosives", Vol.3, Pergamon Press, New York, (1967), p.40
- U.S. Military Spec. T-338C, USGPO, (1971) Kategorie:Chemische Verbindung Kategorie:Sprengstoff

Kohlenstoff

Kohlenstoff (von lat. carbo = Holzkohle und lat. carbonium = Kohlenstoff) ist ein chemisches Element. Es kommt in der Natur sowohl in gediegener Form als auch chemisch gebunden vor. Aufgrund seiner besonderen Elektronenkonfiguration (halbgefüllte L-Schale) besitzt es die Fähigkeit zur Bildung von komplexen Molekülen und weist von allen chemischen Elementen die größte Vielfalt an chemischen Verbindungen auf. Kohlenstoffverbindungen bilden die molekulare Grundlage allen irdischen Lebens.

Modifikationen des Kohlenstoff

Elementarer Kohlenstoff ist nichtmetallisch und kommt in mehreren allotropen Modifikationen vor: Diamant, Graphit und Fullerene. Makroskopisch sind die Eigenschaften nahezu diametral.
Graphit ist ein guter elektrischer Leiter von tiefschwarzer Farbe. Dabei ist die Leitfähigkeit anisotrop: sehr gut entlang der Kristallebenen und schlecht senkrecht zu den Ebenen. Er ist leicht spaltbar und dient als Schmiermittel. Diamant hingegen ist ein sehr guter Isolator und transparent. Außerdem ist Diamant das härteste bekannte Element und wird als Schleifmittel eingesetzt. Alle Werkstoffe auf Kohlenstoff-Basis lassen sich auf diese beiden Grundtypen zurückführen (siehe unten).

Atommodell des Kohlenstoffs

Das Modell der Atom- und Molekülorbitale veranschaulicht, wie es zu der unterschiedlichen Ausprägung der Erscheinungsformen des Kohlenstoffs kommt. Kohlenstoff besitzt sechs Elektronen. Nach dem Schalenmodell besetzen zwei Elektronen die innere 1s-Schale. Das 2s-Niveau der zweiten Schale nimmt ebenfalls zwei Elektronen auf, zwei weitere das 2px- und 2py- Niveau. Nur die vier äußeren Elektronen der zweiten Schale treten chemisch in Erscheinung. Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Elektronen in einem s-Niveau ist kugelförmig. In einem p-Niveau ist sie anisotrop. Die Elektronen bevölkern einen tropfenförmigen Raum, jeweils einen Tropfen links und rechts vom Zentrum entlang der x-Achse, wenn man sich das Atom im Zentrum eines kartesischen Koordinatensystem plaziert vorstellt. Senkrecht dazu stehen das py- und pz-Orbital.

Diamant (sp³) Struktur

Schalenmodell Die s und p Niveaus können [Hybrid-Orbitale|hybridisieren] und 4 energetisch gleichwertige sp3-Orbitale bilden.Orbitale besitzen eine langgestreckte Tropfenform an. War sie bei den p- Orbitalen spiegelsymmetrisch zum Mittelpunkt angeordnet, erscheinen sie jetzt keulenartig in eine Richtung verlängert. Das Bild veranschaulicht die Hauptkeulen, die Nebenkeulen wurden der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen.
Die vier sp3-Orbitalesind symmetrisch zueinander im Raum orientiert, sie zeigen in die Ecken eines gedachten Tetraeders. Überlappen sich die sp3-Orbitale von Atomen, können sie feste kovalente Bindungen bilden, die dann die tetraedrische Struktur wiederspiegeln. Sie bilden das Grundgerüst des Diamantgitters (siehe Kristallstruktur dort.)

Graphit (sp²) Struktur

Diamant Sind nur 2 der p-Orbitale an der Hybridisierung beteiligt, entstehen die sog. sp2-Orbitale. Die sp2- Orbitale richten sich senkrecht zum übriggebliebenen p-Orbital aus. Steht beispielsweise das p-Orbital senkrecht auf der x-y-Ebene, liegen die sp2- Orbitale symmetrisch in der x-y-Ebene. Sie haben den gleichen Winkel von 120° zueinander. Das Bild links veranschaulicht die Situation. Das p-Orbital ist der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen worden. sp2-Kohlenstoff-Atome können miteinander kovalente Bindungen bilden, die dann in einer Ebene liegen. Ihre Struktur ist hexagonal, d.i. die Grundstruktur der Planarebenen des Graphits (siehe Kristallgitterstruktur dort). Die übriggebliebenen p-Orbitale wechselwirken ebenfalls untereinander. Sie formen die pi-Bindungen mit deutlich geringeren Bindungsenergien als die sigma-Bindungen der sp2 beziehungsweise sp3-Orbitale.
Chemisch sprechen wir von einer Doppelbindung. Die Schreibweise C=C vernachlässigt den unterschiedlichen Charakter beider Bindungen.
Die Bindungsenergie der diamantartigen tetraedrischen sp3-Einfachbindung 'C-C' liegt bei 350 kJ/mol, die der graphitartigen hexagonalen sp2-Doppelbindung C=C nur um 260 kJ/mol höher.
In einem Kohlenstoff-Ring mit sechs Kohlenstoff-Atomen stabilisiert sich die pi-Bindung durch Delokalisierung der Elektronen innerhalb des Rings (mehr dazu siehe Benzol).

Dreifach (sp¹) Bindung

Wenn nur ein p-Orbital mit dem s-Orbital hybridisiert, ergeben sich zwei linear angeordnete Bindungskeulen. Orientieren wir sie entlang der x-Achse, zeigen die verbliebenen p-Orbitale in y- und z-Richtung. Zwei sp-hybridisierte Atome können eine Kohlenstoff-Dreifachbindung formen. Ein Beispiel ist das Gas Ethin (Acetylen) HC ≡ CH. Während sp3-Bindungen dreidimendionale Strukturen formen und sp2 zweidimensionale, bilden sp1-Bindungen höchstens eindimensionale Ketten, wie zum Beispiel H-C≡C-C≡C-H.

Erscheinungsformen des Kohlenstoffs

Elementarer Kohlenstoff existiert in drei Modifikationen, basierend auf den Bindungsstrukturen sp3 und sp2: Diamant, Graphit und Fulleren. Neben diesen drei Modifikationen gibt es weitere unterschiedliche Formen elementaren Kohlenstoffs.

Modifikationen

Diamant

Siehe auch: Diamant
Die sp3-kovalent tetragonal gebundenen Kohlenstoff-Atome besitzen keine freien Elektronen. Das Material ist ein Isolator mit einer Bandlücke von 5.45 eV, der sichtbares Licht nicht absorbiert. Zugabe von Fremdatomen erzeugt Zustände in der Bandlücke und verändert somit die elektrischen und optischen Eigenschaften. So ist der gelbliche Ton vieler natürlicher Diamanten auf Stickstoff zurückzuführen wärend mit Bor dotierte Diamanten bläulich aussehen und halbleitend sind. Der Diamant wandelt sich unter Luftabschluß bei hohen Temperaturen in Graphit um. Er verbrennt bereits bei ca. 700-800 °C zu Kohlendioxid. Diamant gilt unter normal Bedinungen (1 bar/25 °C) gemeinhin als die metastabile Form des Kohlenstoffes. Aufgrund neuerer Forschung ist dies aber nicht mehr sicher, weil
1) die thermodynamische Stabilität zu niedrigen P-T-Bedingungen lediglich extrapoliert ist,
2) bei Gleichgewichtsuntersuchungen der Einfluß der Umgebung -geringe Spuren von Verunreinigungen, die unterhalb der heutigen Detektionsgrenze liegen, können bereits drastische Auswirkungen auf die Gleichgewichtslage einer Reaktion haben- nicht berücksichtigt wurde/wird (s.h. Carpenter, M.A: Thermodynamics of phase transitions in minerals: a macroscopic approach, in: Stability of Minerals, Chapman & Hall London, 1992 oder Salje, E.: Phase transitions in ferroelastic and coelastic Crystals, Cambridge University Press, Cambridge 1990)) und schließlich
3) Experimente chinesischer Wissenschaftler zeigen, daß in einer hydrothermalen Reaktion zwischen metallischem Natrium und Magnesiumcarbonat Kohlenstoff und Diamant stabil nebeneinander koexistieren.

Graphit

Siehe auch: Graphit
Die sp2-kovalent hexagonal gebundenen Kohlenstoff-Atome formen hochfeste Ebenen. Die Ebenen untereinander sind nur locker über Van-der-Waals-Kräfte gebunden. Makroskopisch dominiert die Spaltbarkeit entlang der Planarebenen. Da die Ebenen so dünn sind, tritt ihre außerordentliche Festigkeit bei Graphit nicht in Erscheinung. Wegen dieser Struktur verhält sich Graphit sehr [anisotrop]: Entlang der Kristallebenen ist Graphit thermisch und elektrisch sehr leitfähig, die Leitung von Wärme oder Ladungen von Kristallebene zu Kristallebene ist dagegen relativ schelcht.

Fullerene

Siehe auch: Fulleren
Eine hexagonale Struktur ist planar. Ersetzt man einige Sechsecke durch Fünfecke, entsteht eine räumliche Struktur, die Fullerene. Die sp2-Bindungen liegen nicht mehr in einer Ebene, sondern bilden ein räumlich geschlossenes Gebilde. Die kleinste mögliche Struktur erfordert 60 Kohlenstoff-Atome und gleicht im Aufbau einem Fußball. Die Molekülkugeln untereinander binden sich über eine schwache Van-der-Waals-Wechselwirkung, genauso wie beim Graphit die Basalebenen. Die aus 60 bzw. 70 Atomen bestehenden Formen lassen sich isolieren und kristallisieren und können daher als Modifikation(en) gelten.

weitere Formen von Kohlenstoff

Graphen

Als Graphen bezeichnet man eine monoatomare Schicht von Kohlenstoff, die einer Basalebene entspricht. Wie bei Alkenen verweist die Endung en auf ungesättigte Doppelbindungen in den Kohlenstoff-Ringen (Betonung: Graph-én). Man versucht, Monolagen in makroskopischer Ausdehnung herzustellen, um die hohe Anisotropie der elektrischen Eigenschaften entlang und senkrecht zur Ebene für die Herstellung neuartiger Halbleiter zu nutzen. Streng genommen kann man Graphen nicht als Modifikation bezeichnen, da es parktisch um einen zweidimensionalen Kristall handelt.

Kohlenstoffnanoröhren

Siehe auch: Kohlenstoffnanoröhre
Eine weitere Form von Kohlenstoff sind zylindrisch angeordnete, sp2-gebundene Kohlenstoffatome. Ihre Geometrie entsteht aus einer planaren Schicht Graphit, die zu einem Zylinder aufgerollt wird. Die entstandene Röhre kann zusätzlich noch verdreht sein, wodurch sich die elektrischen Eigenschaften ändern. Es können mehrere einwandige Röhren konzentrisch ineinander liegen, so dass man von multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) spricht, im Gegensatz zu single-walled carbon nanotubes (SWCNT). (siehe Kohlenstoffnanoröhren).

Kohlenstoffnanoschaum

Kohlenstoffnanoschaum ist eine zufällig orientierte, netzartige Anordnung von Kohlenstoff-Clustern, ähnlich der von Glaskohlenstoff, nur mit deutlich größeren Hohlräumen. Ihr durchschnittlicher Durchmesser liegt bei sechs bis neun Nanometern. Technisch gesprochen ist Kohlenstoffnanoschaum ein Aerogel mit einer Dichte von 0.2-1.0 Gramm/Kubikzentimeter.

Kohlenstoff-Fasern

Siehe auch: Kohlenstofffaser
Kohlenstoff-Fasern bestehen aus graphitartig sp2-gebundenem Kohlenstoff. In einer Idealfaser liegen die Graphitlagen geordnet wie in einer langen Papierrolle vor, die Graphitebenen orientiert entlang der Faserachse. In Wirklichkeit sind die Ebenen stark gestört und bilden nur lokale Ordnungen aus. Das Maß der Störung beeinflusst die Festigkeit.
Kohlenstofffasern sind serh zugfest und werden daher in Verbundwerkstoffen genutzt.

Ruß

Siehe auch: Ruß
Ruß besteht ebenfalls aus Kohlenstoff auf Graphitbasis. Je reiner der Ruß, desto deutlicher treten die Eigenschaften von Graphit hervor. Lampen- oder Kerzenruß ist stark mit organischen Verbindungen verunreinigt, die die Bildung größerer Graphit-Verbände verhindern.

Aktivkohle

Siehe auch Aktivkohle
Behutsames Graphitieren von organischen Materialien, wie zum Beispiel Kokosnuss-Schalen, führt zu einem porösen Kohlenstoff. Die Hohlräume stehen wie bei einem Schwamm miteinander in Verbindung und bilden eine sehr große innere Oberfläche. Aktivkohle filtert Feststoffe aus Flüssigkeiten und kann Gase adsorbieren.

Glaskohlenstoff

Glasartiger Kohlenstoff ist eine Kohlenstoffform mit ausgeprägter struktureller Fehlordnung und glasartigem Bruchbild. Die Kohlenstoffatome mit sp2-Bindung sind in ebenen Schichten mit hexagonaler Symmetrie angeordnet. Im Gegensatz zu Graphit sind diese Schichten bei glasartigem Kohlenstoff nicht regelmäßig über größere Bereiche hinweg geordnet. Bänder aus graphitisch geordneten, übereinander geschichteten Strukturen bilden eine polymerähnliche Knäuelstruktur. Glasartiger Kohlenstoff ist im Makrobereich porenfrei, zwischen den Graphitschichten sind aber zahlreiche Hohlräume vorhanden. Ähnlich wie bei Gläsern beträgt der Durchmesser etwa 1 bis 3nm. Folgen der strukturellen Fehlordnung sind die geringe Dichte, die im Vergleich zu Graphit geringere elektrische und thermische Leitfähigkeit und die Isotropie des Werkstoffs. Trotz der aufgeweiteten Struktur beträgt die Helium-Permeabilität nach der Vakuumverfallsmethode nur 10-11 cm² s-1. Neben seiner isotropen Festigkeit verbindet glasartiger Kohlenstoff die guten Hochtemperatureigenschaften von Graphit. Er sublimiert im Vakuum oder Inertgas erst bei Temperaturen oberhalb 3000 °C und oxidiert an Luft bei etwa 600 °C. Er ist hitze - und kälteschockbeständig. Glaskohlenstoff bildet auf Grund der starken Fehlordnung keine Interkalationsverbindungen. Die Folge ist die außerordentlich hohe Korrosionsbeständigkeit gegen saure und alkalische Reagenzien und Schmelzen. Lediglich Sauerstoff über 600 °C und oxidierende Schmelzen greifen Glaskohlenstoff an. Die hohe Reinheit des Werkstoffs prädestiniert Ihn für Anwendungen in der Analytik, Halbleiter- und Reinststofftechnik. Da Gefäße aus glasartigem Kohlenstoff keine Memory-Effekte zeigen, ist das Material im Bereich der Ultraspurenanalytik vielseitig einsetzbar.

Amorpher Kohlenstoff

(Entwurf: Sehr selten, nicht zu verwechseln mit Ruß. Enthält neben sp2 auch Anteile von sp3 gebundenem Kohlenstoff.)

Kohlenstoff-Verbindungen

Beispiele einiger anorganischer chemischer Verbindungen, die Kohlenstoff enthalten:
- Oxide des Kohlenstoffs: Kohlenstoffmonoxid (CO), Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Kohlenstoffsuboxid (C₃O₂)
- Kohlensäure (H₂CO₃) sowie ihre Salze, die Carbonate.
- Kohlenstoffdisulfid (Schwefelkohlenstoff, CS₂).
- Legierung aus Eisen und Kohlenstoff, Stahl.
- Kohlenstoff-Stickstoff-Verbindung Die gesamte lebende Natur basiert auf so genannten organischen Kohlenstoff-Verbindungen, hauptsächlich in Verbindung mit Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff. Zwischen der Erde, ihren Ozeanen und der Erdatmosphäre findet ein kontinuierlicher Fluss von Kohlenstoff statt. Diesen Prozess nennt man Kohlenstoffzyklus. Die organische Chemie umfasst, aufgrund der Fähigkeit des Kohlenstoffs, lange Ketten und kovalente Bindungen mit anderen Atomen zu bilden, mehr Verbindungen als die gesamte anorganische Chemie. Auch die Biochemie ist ein Teil der organischen Kohlenstoffchemie.

Rohstoffe für die Kohlenstoff-Gewinnung

Die Inkohlung erhöht den Kohlenstoffgehalt organischer Substanzen innerhalb geologischer Zeiträume. Dieser Prozess führte zur Entstehung von Braun- und Steinkohle aus Pflanzenmaterial des Karbons. Ein schnelleres Verfahren ist das Aufheizen unter Intertgas. Die Karbonisierung (bis ca. 1900 °C) und Graphitierung bzw. Graphitisierung (oberhalb 2000 °C) führen zu hohen Kohlenstoffanreicherungen, je nach Materialmenge in Minuten oder wenigen Tagen. Kohlenstoffgehalt in Gew.-% einiger Rohstoffe für die Kohlenstoff-Gewinnung:
- Anthrazit: >90%
- Holzkohle: 90%
- Steinkohle: 85-90%
- Koks (durch Karbonisierung von Steinkohle): ?
- Braunkohle: 60-75%
- Erdöl: 85-90%
- Erdgas: 85-95%
- Torf: 56
- Holz: 45-50%
- Holzkohle (durch Karbonisierung von Holz): 80-90%

Weblinks

- [http://www.ifres.ch/Homepage/DB/Diss_Mauron.pdf Growth Mechanism and Structure of Carbon Nanotubes] (in Englisch)
- [http://www.chemieseite.de/hauptelemente/node35.php Kohlenstoff auf Chemieseite.de]
- [http://www.htw-germany.com/de/content/glaskohlenstoff.php?aw=1 Glaskohlenstoff] Siehe auch: organische Chemie, Radiokarbonmethode, Polymer, Kohlenstoff-Senke, Kohlendioxid Kategorie:Chemisches Element Kategorie:Nichtmetall Kategorie:Gruppe-14-Element Kategorie:Periode-2-Element ja:炭素 ko:탄소 ms:Karbon simple:Carbon th:คาร์บอน

Wasserstoff

Wasserstoff ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 1 und wird durch das Elementsymbol H abgekürzt (für lateinisch hydrogenium „Wassererzeuger“; von altgriechisch υδωρ „Wasser“ und γεννάει „erzeugen“). Im Periodensystem steht es in der 1. Periode und der 1. Gruppe, nimmt also den ersten Platz ein. Wasserstoff ist das leichteste und das häufigste aller chemischen Elemente. Es ist Bestandteil des Wassers und aller organischen Verbindungen; insbesondere kommt es in sämtlichen lebenden Organismen vor.

Eigenschaften

Wasserstoff ist mit nur einem Proton und einem Elektron das leichteste der chemischen Elemente. Unter Normalbedingungen ist Wasserstoff gasförmig und als solches sowohl farb- als auch geruchlos. Man unterscheidet zwischen atomarem Wasserstoff (H) und der dimerisierten Form, dem molekularen Wasserstoff (H₂). Unter den Bedingungen, die normalerweise auf der Erde herrschen, kommt Wasserstoff nur in der dimerisierten, molekularen Form vor.

Physikalische Eigenschaften

Molekularer Wasserstoff (H₂) ist ein geruchloses und farbloses Gas und etwa 14-mal leichter als Luft. Sein Siedepunkt liegt bei 20,27 Kelvin, der Schmelzpunkt bei 14,02 Kelvin. Das Diffusionsvermögen ist aufgrund der geringen Molekülmasse das höchste aller Gase und führt zu einer Reihe von technischen Problemen beim Umgang mit Wasserstoff. Beispielsweise vermag er durch die Wände von Stahlbehältern zu diffundieren und auf diese Weise langsam auszutreten. Seine Wärmeleitfähigkeit liegt ebenfalls über der anderer Gase. Die ersten Spektrallinien im sichtbaren Bereich, zusammengefasst in der so genannten Balmer-Serie, liegen bei 656 nm, 486 nm, 434 nm und 410 nm. Daneben gibt es weitere Serien von Spektrallinien im Infrarot- und eine im Ultraviolettbereich des elektromagnetischen Spektrums. Eine besondere Bedeutung in der Radioastronomie hat die 21-Zentimeter-Linie in der Hyperfeinstruktur. In einem magnetischen Feld verhält sich H₂ sehr schwach diamagnetisch. Das bedeutet, die Dichte der Feldlinien eines extern angelegten Magnetfeldes nimmt in der Probe ab. Die magnetische Suszeptibilität ist bei Normdruck

\chi_m

= 9,9x10^-9 und typischerweise einige Größenordnungen unter der von diamagnetischen Festkörpern. Gegenüber elektrischem Strom ist H₂ ein Isolator. In einem elektrischen Feld hat er eine Durchschlagsfestigkeit von mehreren Millionen Volt pro Meter.

Aggregatzustände

Bei Temperaturen unterhalb von 20,27 Kelvin verflüssigt sich das Gas und bildet eine klare, farblose Flüssigkeit. Anders als bei Helium tritt bei einfachem Wasserstoff keine Suprafluidität auf. Prinzipiell kann aber das Isotop Deuterium (²H) suprafluid werden. Senkt man die Temperatur weiter, gefriert Wasserstoff bei 14,02 Kelvin und bildet einen kristallinen Festkörper mit hexagonal dichtester Kugelpackung (hcp), wobei ein Atom von zwölf weiteren umgeben ist. Der Tripelpunkt des Wasserstoffs, bei dem seine drei Aggregatzustände gleichzeitig vorkommen, ist einer der Fixpunkte der Internationalen Temperaturskala. Er liegt bei einer Temperatur von exakt 13,8033 Kelvin. Unter extremen Bedingungen, wie sie innerhalb von Sternen herrschen, wird Wasserstoff metallisch. Dabei wird er elektrisch leitend. Über diesen Aggregatzustand sind nur wenige experimentelle Daten vorhanden, denn die Erzeugung ist im Labor äußerst schwierig und der Zustand sehr kurzlebig. Dennoch gelang 1996 einer Forschungsgruppe am Lawrence Livermore National Laboratory unerwartet der Nachweis der Existenz des metallischen Wasserstoffs. Der Zustand bestand etwa eine Mikrosekunde lang. Man vermutet, dass unter hohem Druck entstandener metallischer Wasserstoff teilweise in dieser Form bestehen bleibt, wenn er wieder in eine Umgebung mit Normalbedingungen zurückgeführt wird. Stellt sich das als wahr heraus, könnte metallischer Wasserstoff in Zukunft ein hochinteressanter Werkstoff mit bemerkenswerten Eigenschaften sein. Sind die Temperaturen und Drücke wie im Weltraum sehr niedrig, liegt in der Regel atomarer Wasserstoff vor. Die atomare Form ist sehr reaktiv und geht unter Normalbedingungen sofort Verbindungen ein (meist zu H₂).

Chemische Eigenschaften

Weltraum Wasserstoff im status nascendi, der unmittelbar nach einer Wasserstoff darstellenden Reaktion entsteht, existiert nur für höchstens 0,5 Sekunden. Innerhalb dieser Zeitspanne reagieren in der Regel zwei H-Atome miteinander. Bei diesem Zusammenschluss zu Wasserstoffmolekülen (H₂) wird sehr viel Energie pro Mol freigesetzt. Im Umkehrschluss muss diese Energie (man spricht in diesem Fall von Atomisierungsenthalpie) aufgebracht werden, um molekularen Wasserstoff in die Atome zu zerlegen: :

\mathrm

:Zwei H-Atome reagieren zu einem H₂-Molekül und setzen dabei Energie frei. Auch nach diesem Zusammenschluss liegt der Wasserstoff für kurze Zeit in einem elektronisch angeregten Zustand vor und kann so - abweichend vom "normalen" chemischen Verhalten - für verschiedene Reaktionen genutzt werden. So gelingt es zum Beispiel nicht, mit Hilfe von im Kippschen Apparat erzeugten Wasserstoff, in einer angesäuerten, violetten Kaliumpermanganatlösung (KMnO₄) oder gelben Kaliumdichromatlösung (K₂Cr₂O₇) Farbwechsel hervorzurufen. Mit direkt in diesen Lösungen, durch Zugabe von Zinkpulver generiertem Wasserstoff in statu nascendi gelingt die reduktive Farbänderung. :

\mathrm

:Nascierender Wasserstoff vermag unter sauren Bedingungen violette Permanganatlösung zu entfärben. :

\mathrm

:Unter sauren Bedingungen wird gelbe Dichromatlösung grün durch die reduktive Wirkung des nascierenden Wasserstoffs. Bei Zimmertemperatur ist Wasserstoff vergleichsweise wenig reaktiv und beständig. Gemischt mit Sauerstoff oder Chlor reagiert er jedoch explosionsartig. Bei hohen Temperaturen wird das Gas reaktionsfreudig und geht mit Metallen und Nichtmetallen gleichermaßen Verbindungen ein. Mit Chlor reagiert Wasserstoff exotherm unter Bildung von gasförmigem Chlorwasserstoff, welches in Wasser gelöst Salzsäure ergibt. Beide Gase reagieren dabei mit gleichen Stoffmengenanteilen: :

\mathrm

:je ein Chlor- und Wasserstoffmolekül reagieren zu zwei Chlorwasserstoffmolekülen Diese Reaktion ist unter dem Namen Chlorknallgasreaktion bekannt, welche sich im Gegensatz zur Knallgasreaktion (Wasserstoff und Sauerstoff) schon durch die Bestrahlung mit Licht zünden lässt.

Wasserstoffbrückenbindung

Eine wichtige Eigenschaft des Wasserstoffs ist die sogenannte Wasserstoffbrückenbindung, eine anziehende elektrostatische Kraft zwischen zwei Molekülen. Ist H an ein stark elektronegatives Atom gebunden, so befindet sich sein Elektron eher in der Nähe des Bindungspartners. Es tritt also eine Ladungsverschiebung auf und das H-Atom wirkt nun positiv geladen. Der Bindungspartner wirkt entsprechend negativ. Kommen sich zwei solche Moleküle nahe genug, tritt eine anziehende elektrische Kraft zwischen dem positiven H-Atom des einen Moleküls und des negativen Teils des anderen auf. Das ist eine Wasserstoffbrücke. Da die Wasserstoffbrückenbindung schwächer ist als die Bindungskraft innerhalb eines Moleküls, verbinden sich die Moleküle nicht dauerhaft. Vielmehr bleibt die Wasserstoffbrücke nur Bruchteile einer Sekunde bestehen. Dann lösen sich die Moleküle voneinander, um erneut eine Wasserstoffbrückenbindung mit einem anderen Molekül einzugehen. Dieser Vorgang wiederholt sich ständig. Die Wasserstoffbrückenbindung ist für viele Eigenschaften verschiedener Verbindungen verantwortlich, wie etwa DNS oder Wasser. Bei letzterem führen diese Bindungen u.a. zu der Dichteanomalie.

Van-der-Waals-Bindung

Auch bei nichtpolaren Molekülen kann es zu Ladungsverschiebungen kommen, weil manche Atome eine stärkere Affinität zu Elektronen besitzen als andere. Ein solcher Dipol besteht aber nur sehr kurzzeitig. Dennoch wirkt dann zwischen zwei temporär polaren Molekülen eine Anziehung, die sogenannte Van-der-Waals-Bindung. Sie hat eine sehr geringe Reichweite und ist noch schwächer als die Wasserstoffbrückenbindung, tritt dafür aber auch bei nichtpolaren Molekülen auf. Da Wasserstoff mit einer Elektronegativität von 2,1 einen mittleren Wert hat, kann es besonders im Verbund mit Metallen (niedrige Elektronegativität), aber auch im Verbund mit Nichtmetallen (hohe Elektronegativität) zu einer temporären Dipolbildung kommen. Die Van-der-Waals-Bindung tritt also bei Wasserstoffverbindungen relativ häufig auf.

Atom- und kernphysikalische Eigenschaften

Metall Detaillierte quantenmechanische Aspekte finden sich im Artikel Wasserstoffatom. Ein einzelnes Wasserstoffatom besteht aus einem negativ geladenem Elektron, welches über die Coulomb-Wechselwirkung an einen positiv geladenen Kern gebunden ist. Dieser besteht stets aus einem einzelnen Proton und je nach Isotop eventuell noch aus einigen Neutronen. Das Wasserstoffatom ¹H wird aufgrund seines einfachen Aufbaus als „Modellatom“ in der physikalischen Beschreibung der Atome herangezogen. So entstand am Wasserstoffatom das Bohrsche Atommodell, mit dessen Hilfe eine vergleichsweise einfache Beschreibung vieler Eigenschaften des Wasserstoffatoms möglich ist. Man stellt sich dazu vor, dass das Elektron den Kern auf einer von verschiedenen konzentrischen Kreisbahnen umläuft, ähnlich wie die Planeten die Sonne umlaufen. Laut Bohr besitzt das Elektron aber weiterhin die Möglichkeit, auf andere Bahnen zu springen, wenn es dabei Strahlung abgibt oder aufnimmt. Mit diesem Modell kann man die Spektrallinien des H-Atoms erklären, deren sichtbare Linien bei Wellenlängen 656 nm, 486 nm, 434 nm und 410 nm liegen (Balmer-Serie). Im ultravioletten Bereich liegt die Lyman-Serie mit Wellenlängen von 122 nm, 103 nm, 97 nm und 95 nm. Wichtige Serien im Infraroten sind die Paschen-Serie (1,9 µm; 1,3 µm; 1,1 µm und 1 µm) und die Brackett-Serie (4,1 µm; 2,6 µm; 2,2 µm und 1,9 µm). In allen Serien sind nur die ersten vier Linien angegeben. Bei anderen Atomen oder Betrachtung von Details versagt das Bohrsche Modell aber. Physikalisch korrekter ist die quantenmechanische Beschreibung. Das H-Atom ist das einzige, für das sich das Eigenwertproblem sowohl der nichtrelativistischen Schrödingergleichung als auch der relativistischen Diracgleichung analytisch, das heißt ohne den Einsatz numerischer Verfahren, lösen lässt. Das ist sonst nur für Ionen möglich, denen lediglich ein Elektron verblieben ist (beispielsweise

\mathrm^

\mathrm^

, usw.). Andere quantenmechanische Phänomene bewirken weitere Effekte. Die Feinstruktur der Spektrallinien kommt u. a. daher, dass Bahndrehimpuls und Spin des Elektrons miteinander koppeln. Berücksichtigt man darüberhinaus auch den Kernspin, kommt man zur Hyperfeinstruktur. Eine sehr kleine, aber physikalisch besonders interessante Korrektur durch Vakuumfluktuationen, ist die Lambverschiebung. Durch all diese Korrekturen wird bereits das Spektrum des Wasserstoffs zu einem komplexen Phänomen, dessen Verständnis im Rahmen der Quantenmechanik viel theoretisches Wissen erfordert.

Isotope

Es existieren drei natürlich vorkommende Isotope des Wasserstoffs. Es ist das einzige Element, dessen natürlich vorkommende Isotope eigene Namen haben. Daneben gelang es, vier weitere Isotope künstlich zu erzeugen.

Kernspinzustände im H₂-Molekül

Unter normalen Bedingungen ist Wasserstoffgas H₂ ein Gemisch zweier Molekülarten, die sich durch die "Richtung" ihrer Kernspins unterscheiden. Diese beiden Formen sind als ortho- und para-Wasserstoff bekannt (kurz o- und p-Wasserstoff). Bei o-Wasserstoff haben die Kernspins die gleiche (parallele) Richtung, während sie beim p-Wasserstoff entgegengesetzte (antiparallele) Richtung aufweisen. o-Wasserstoff ist die energiereichere Form. Die beiden Molekülarten hängen über folgende, temperaturabhängige Gleichgewichtsbeziehung miteinander zusammen: :

\mathrm

:Die beiden Formen können unter Energieaufnahme bzw. -abgabe ineinander übergehen. Am absoluten Nullpunkt findet man ausschließlich p-Wasserstoff. Unter Standardbedingungen liegen 25 % des Wasserstoffs als p-Form und 75 % als o-Form vor. Theoretische Berechnungen ergeben, dass der Anteil der o-Form nicht über diesen Anteil hinaus gesteigert werden kann. o- und p-Wasserstoff weisen leicht unterschiedliche physikalische Eigenschaften auf. So liegen beispielsweise der Schmelz- und Siedepunkt der p-Form etwa 0,1 K unter denen der o-Form. Kühlt man Wasserstoff auf -259,2 °C ab, dann geht dieser in einen schlammartigen Zustand, genannt Slush, über. Bei der industriellen Herstellung von flüssigem Wasserstoff spielt obiges Gleichgewicht eine wichtige Rolle. Der Wechsel der Kerne in die antiparallele Orientierung (→ p-Wasserstoff) erfolgt beim Abkühlen nur sehr langsam, da die Wechselwirkungen zwischen den Kernen - genauer gesagt beeinflussen sich die Kerne über ihre magnetischen Momente - nur sehr schwach sind. Deswegen versucht man, die Einstellung des Gleichgewichts durch den Einsatz von Katalysatoren zu beschleunigen.

Geschichte

Entdeckungsgeschichte

Katalysator Entdeckt wurde Wasserstoff vom englischen Chemiker und Physiker Henry Cavendish im Jahre 1766, als er mit Quecksilber und Säuren experimentierte. Als er die beiden Substanzen zusammenbrachte, entstanden im Gemisch kleine Gasbläschen. Bei einer näheren Untersuchung konnte er es nicht als eines der bekannten Gase identifizieren. Obwohl er fälschlicherweise annahm, dass der Wasserstoff ein Bestandteil des Quecksilbers sei (anstatt Bestandteil der Säure), konnte er die Eigenschaften des Gases gut beschreiben. Säure Eine genauere Analyse geschah durch Antoine Lavoisier. Der französische Chemiker entdeckte das Gas im Jahr 1787 unabhängig von Cavendish, als er in einem Experiment zeigen wollte, dass bei chemischen Reaktionen keine Masse verloren geht oder erzeugt wird. Er erhitzte Wasser in einer abgeschlossenen Apparatur und ließ den Dampf an anderer Stelle kondensieren. Dabei stellte er fest, dass die Masse des kondensierten Wassers etwas geringer war als die der ursprünglichen Menge. Dafür entstand ein Gas (H₂), dessen Masse genau der der "verlorengegangenen" Wassermenge entsprach. Sein eigentliches Experiment war also erfolgreich. Lavoisier untersuchte das entstandene Gas weiter und führte die heute als Knallgasprobe bekannte Untersuchung durch, wobei das Gas verbrannte. Er nannte es daher zunächst "brennbare Luft". Als er in weiteren Experimenten zeigte, dass sich aus dem Gas auch umgekehrt Wasser erzeugen lässt, taufte er es als hydro-gène (hydro = Wasser, griechisch; genes = erzeugend). Das Wort bedeutet demnach: "Wasser-Bildner". Die deutsche Bezeichnung lässt auf die gleiche Begriffsherkunft schließen.

Erforschung

Da Wasserstoff das einfachste Element ist, war und ist es Gegenstand intensiver physikalischer Forschung, was entscheidend zur Entwicklung der Atom- und Quantenphysik beigetragen hat. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts waren die chemischen Eigenschaften des Wasserstoffs weitgehend bekannt. Allerdings gab es noch keine Begründung für viele dieser Eigenschaften. Niels Bohr konnte mit seinem Atommodell 1913 erstmals das Linienspektrum von Wasserstoff erklären. Bohr bekam dafür den Nobelpreis. Trotz diesem überragenden Erfolg gab das Modell aber noch keine Erklärung für die später beobachtete Aufspaltung der Spektrallinien. Einer der zugehörigen Effekte ist die Aufspaltung aufgrund verschiedener Isotope im Wasserstoff-Gas. Als Harold Clayton Urey (zusammen mit Brickwedde und Murphy) flüssigen Wasserstoff über längere Zeit verdampfen ließ, entdeckte er "schweren Wasserstoff" in dem Rückstand. Als er die Spektrallinien untersuchte, konnte er daraus Deuterium identifizieren. Für seine Entdeckung erhielt er 1934 den Nobelpreis. Tritium wurde im gleichen Jahr von dem Australier Mark Oliphant gefunden. Weitere Effekte wurden von Dirac berücksichtigt. Er entwickelte eine Wellengleichung, die den Spin und die Aussagen der Relativitätstheorie miteinbezieht. 1957 entdeckte Lamb die nach ihm benannte Lambverschiebung: die ständige Erzeugung und Vernichtung virtueller Teilchen (Quantenfluktuation) bewirkt eine geringfügige Verschiebung der Energieniveaus. Gegenwärtig erzeugt man aus Wasserstoff sogenannte exotische Atome, indem Wissenschaftler beispielsweise das Elektron durch ein Myon austauschen (Myonium), oder das Proton durch ein Lambda-Teilchen. Es ist auch gelungen, Antiwasserstoff zu bilden, ein System aus einem Positron und einem Antiproton, also ein komplettes Atom aus Antimaterie. Eine andere Variante ist das Positronium, bei dem anstatt des Protons ein Positron vorhanden ist. Es lässt sich vorstellen, das daraus positronisches Wasser herstellbar ist, bei dem zwei Positronium-Teilchen an ein Sauerstoffatom gebunden sind. Die Forschung in dieser Richtung trägt dazu bei, die Struktur der Materie sowie den Anfang des Universums besser zu verstehen.

Vorkommen

positronisches Wasser Wasserstoff ist das häufigste chemische Element im Weltall. Wasserstoff macht 75 % der gesamten Masse, beziehungsweise 90 % aller Atome im Universum aus.

Außerirdische Vorkommen

Schon kurz nach der Entstehung des Universums waren Protonen und Neutronen in überwältigender Zahl vorhanden. Bei den vorherrschenden hohen Temperaturen vereinigten sich diese zu leichten Atomkernen, wie D und ⁴He. Die meisten Protonen blieben allerdings unverändert und stellten die zukünftigen ¹H-Kerne dar. Nach circa 400.000 Jahren, nachdem sich die Temperatur des Weltalls weit genug abgekühlt hatte, konnten sich Wasserstoff-Atome einfach durch Zusammenschluss der Kerne mit den Elektronen bilden. Zu diesem Zeitpunkt ist das All mit Wasserstoff gefüllt. Mit der weitergehenden Abkühlung des Universums teilte sich die Masse assymetrisch auf und formte Wolken aus Wasserstoffgas. Unter dem Einfluss der Gravitation verdichteten sich diese zunehmend, und unter enormem Druck setzte die Verschmelzung der H-Atome ein. Es entstanden erste Sterne und Sonnen. Dort fusionierten die Wasserstoff-Atomkerne vorrangig zu Helium. Besonders in sehr großen Sternen entstanden aber ebenfalls die schwereren Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff, die die Grundbausteine aller bekannten Lebensformen sind. Sterne bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff-Plasma. Die Kernfusion von Wasserstoff ¹H über die Zwischenstufen Deuterium ²H und Tritium ³H zu Helium ⁴He in Sternen bildet deren Energiequelle. In unserem Sonnensystem macht der in der Sonne enthaltene Wasserstoff den überwiegenden Großteil der gesamten Masse aus. Aber auch die schwersten Planeten bestehen zu großen Teilen aus Wasserstoff, was den Massenanteil des Elements im Sonnensystem weiter erhöht. Unter den extremen Bedingungen, die in den großen Gasplaneten Jupiter und Saturn herrschen, kann er in metallischer Form existieren. Wahrscheinlich ist der Anteil an metallischem Wasserstoff in den Himmelskörpern noch größer als bisher angenommen. Dieser Zustand ist wegen der elektrischen Leitfähigkeit besonders für die Ausbildung der planetaren Magnetfelder verantwortlich. Außerhalb unseres Sonnensystems kommt Wasserstoff auch in gigantischen Gaswolken vor. In den sogenannten H-I-Gebieten liegt das Element nichtionisiert und molekular vor. Diese Gebiete emittieren Strahlung von etwa 1420MHz, die 21cm-Linie, die von Übergängen des Gesamtdrehimpulses herrührt. Sie spielt eine wichtige Rolle in der Astronomie und dient dazu, Wasserstoffvorkommen im All zu lokalisieren und zu untersuchen. Ionisierte Gaswolken mit atomarem Wasserstoff nennt man dagegen H-II-Gebiete. In diesen Gebieten findet die Entstehung neuer Sterne statt. Mit ihrer Hilfe lassen sich Rückschlüsse ziehen auf die Zusammensetzung in der Nähe befindlicher Galaxien. Wegen ständiger Ionisation und Rekombination der Atome senden sie mitunter sichtbare Strahlung aus, die oft so stark ist, dass man diese Gaswolken mit bloßem Auge sehen kann.

Irdische Vorkommen

Auf der Erde ist der Massenanteil wesentlich geringer. Außerdem liegt - im Gegensatz zu den Vorkommen im All - der irdische Wasserstoff überwiegend gebunden und nur selten rein vor. Von keinem anderen Element sind so viele Verbindungen bekannt; die häufigste ist Wasser.

Erdkruste

Das Element kommt aber auch in allen Lebewesen, in Erdöl, Erdgas und in vielen Mineralen vor. Andere natürliche Vorkommen sind Kohle und natürliche Gase, beispielsweise Methan (CH₄).

Salz- und Süßwasser

Der wahrscheinlich größte Anteil irdischen Wasserstoffs kommt in der Verbindung Wasser vor. In dieser Form bedeckt er zu über zwei Dritteln die Erdoberfläche. Die gesamten Wasservorkommen der Erde belaufen sich auf circa 1.386 Milliarden km³. Davon entfallen 1.338 Milliarden km³ (96,5 %) auf Salzwasser in den Ozeanen. Die verbliebenen 3,5 % liegen als Süßwasser vor. Davon befindet sich widerum der grö

M14 (Mine)

Geschichte

Räumung

Aufbau, Wirkung

Zündung

Einsatzgebiet

Daten

Antipersonenmine

Ächtung von Anti-Personen-Minen

Typen

Weblinks

Mine (Waffe)

Geschichte

Landmine

Bauart

Nach dem Ziel, das angegriffen werden soll:

Nach der Wirkungsweise:

Nach Zündung:

Nach der Art der Verlegung:

Nach Umfang der Zerstörung

Flussmine

Seemine

Andere Minen

Humanitäre Gesichtspunkte

Mit Landminen verseuchte Länder

Minenräumung

Militärische Gesichtspunkte

Initiativen und Internationale Abkommen

Siehe auch

Weblinks

1950er

Ereignisse

Dokumentationen, Zeitgesch. Filme, Literatur

Kulturgeschichte

Persönlichkeiten

Kunststoff

Charakterisierung nach Eigenschaften

Verarbeitung

Wichtige Massenkunststoffe

Sonstige Kunststoffe

Entwicklungsgeschichte der Kunststoffe

Literatur

Weblinks

Siehe auch

Metalldetektor

Weblinks

Tetryl

Eigenschaften

Gewinnung und Darstellung

Verwendung

Literatur

Kohlenstoff

Modifikationen des Kohlenstoff

Atommodell des Kohlenstoffs

Diamant (sp3) Struktur

Graphit (sp2) Struktur

Dreifach (sp1) Bindung

Erscheinungsformen des Kohlenstoffs

Modifikationen

Diamant

Graphit

Fullerene

weitere Formen von Kohlenstoff

Graphen

Kohlenstoffnanoröhren

Kohlenstoffnanoschaum

Kohlenstoff-Fasern

Ruß

Aktivkohle

Glaskohlenstoff

Amorpher Kohlenstoff

Kohlenstoff-Verbindungen

Rohstoffe für die Kohlenstoff-Gewinnung

Weblinks

Wasserstoff

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustände

Chemische Eigenschaften

Wasserstoffbrückenbindung

Diamant (sp³) Struktur

Graphit (sp²) Struktur

Dreifach (sp¹) Bindung

Kernspinzustände im H₂-Molekül