Alfred Nobels Rolle bei der Entwicklung und Verbesserung von Sprengstoffen Essay

Words: 2048
Topic: Chemie

Einführung

Alfred Nobel ist aufgrund seiner Rolle bei der Entwicklung und Verbesserung von Sprengstoffen eine der bedeutendsten Persönlichkeiten in der Geschichte der chemischen Technik. Die wichtigste Erfindung von Nobel war das Dynamit, das die Industrie im 19. Jahrhundert revolutionierte. Zu seinen weiteren berühmten Erfindungen gehörten Sprenggelatine, Sprengkapseln und Sprengpulver. Zu Alfred Nobels Vermächtnis gehört auch der Nobelpreis, der in seinem Testament verankert wurde und mit dem noch heute große Wissenschaftler aus aller Welt motiviert und ausgezeichnet werden. Der Einfluss von Alfred Nobel auf die Entwicklung von Sprengstoffen kann durch einen Rückblick auf sein Leben und seine Leistungen, die ihn zu einem der bedeutendsten Wissenschaftler seiner Zeit machten, bewertet werden.

Frühes Leben und Ausbildung

Alfred Nobel wurde am 21. Oktober 1833 in Stockholm, Schweden, geboren (Nagendrappa, 2013). Sein Vater Immanuel Nobel war als Bauingenieur und Erfinder im Baugeschäft tätig, und seine Mutter besaß ein Lebensmittelgeschäft, das der Familie ein bescheidenes Einkommen bescherte. Kurz nach Alfred Nobels Geburt ging das Geschäft seines Vaters in Konkurs, woraufhin er nach Russland reiste, um dort ein neues Unternehmen zu gründen (Nagendrappa, 2013). 1842 kamen Alfred und seine Brüder zu ihrem Vater nach St. Petersburg, Russland, wo sie eine ausgezeichnete private Ausbildung in Wissenschaft und Sprachen erhielten.

Verschiedenen historischen Berichten zufolge sprach Alfred Nobel im Alter von nur 17 Jahren bereits fließend Schwedisch, Französisch, Englisch, Deutsch und Russisch (Delucca, 2017). Zu diesem Zeitpunkt war bereits klar, dass Alfred Nobel sich in der Wissenschaft auszeichnen würde. Obwohl er sich am liebsten mit englischer Literatur und Poesie beschäftigte, interessierte er sich auch für Chemie und Physik, was mit dem Geschäft seines Vaters zusammenhing. Im Alter von 16 Jahren war er bereits ein ausgebildeter Chemiker mit umfassender Erfahrung und zahlreichen unabhängigen Laborstudien (Delucca, 2017). Weitere Studien sollten seine Kenntnisse im Bereich der chemischen Technik und sein Interesse an der Erforschung explosiver Stoffe stärken.

Interesse an Explosivstoffen

Immanuel Nobel spielte eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Interesses seines Sohnes an Sprengstoffen. Während seines Aufenthalts in Russland arbeitete er für die Regierung und versorgte sie mit einer Vielzahl von militärischen Ausrüstungen. Während des Krimkriegs entwickelte Immanuel Nobel mit Schießpulver gefüllte Seeminen, die dazu beitrugen, das Eindringen der britischen Royal Navy in die russischen Hoheitsgewässer bei St. Petersburg zu verhindern (“Alfred Nobels Leben und Werk”, 2018). Um Alfreds Studium der Wissenschaften zu unterstützen, schickte Immanuel ihn zum Studium der Chemietechnik ins Ausland. In nur zwei Jahren besuchte Alfred Nobel Schweden, Deutschland, Frankreich und die Vereinigten Staaten und arbeitete mit prominenten Gelehrten in jedem Land zusammen.

Die Studien in Frankreich hatten einen bedeutenden Einfluss auf Nobels zukünftige Entwicklung als Chemieingenieur, da sie den Beginn seiner Arbeit mit Sprengstoffen markierten. Während seines Aufenthalts in Paris arbeitete er mit Professor T. J. Pelouze zusammen, der für seine Leistungen in der Chemie berühmt war (Delucca, 2017). Pelouses Assistent war der italienische Chemiker Ascanio Sobrero, der für die Erfindung des Nitroglyzerins bekannt ist. Sobrero entwickelte die Substanz jedoch nicht weiter, da er befürchtete, dass sie zu zerstörerisch und instabil sei, um von praktischem Nutzen zu sein (Eschner, 2017). Nobel sah ein großes Potenzial für die Verbesserung der Substanz, um sie sicherer in der Handhabung und kontrollierbarer zu machen. Nach Abschluss seines Studiums kehrte er nach Schweden zurück und richtete in Stockholm ein Labor ein, in dem er viele seiner Erfindungen machte.

Entwicklung von Nitroglyzerin

Alfred Nobel begann in den 1860er Jahren, nachdem er nach Stockholm zurückgekehrt war, mit Sprengstoffen zu experimentieren. Zu dieser Zeit war der beliebteste und am meisten verwendete Sprengstoff Schießpulver. Es besaß zwar nicht die Potenz von Nitroglyzerin, galt aber als stabil und vorhersehbar in seiner Wirkung (Arreseigor, 2017). Nitroglyzerin hingegen hatte mehrere gefährliche Unfälle verursacht, an denen Personen beteiligt waren, die es zu erforschen versuchten, darunter Ascanio Sobrero (Eschner, 2017).

Daher hielten die meisten Chemieingenieure die Substanz für wenig vielversprechend und vermieden es, sie weiter zu entwickeln. Mehrere Jahre lang konzentrierte sich Nobel auf die Erforschung von Schießpulver und ließ sich sogar Verbesserungen bei der Schießpulverherstellung in Schweden und England patentieren (“Liste der Patente von Alfred Nobel”, 2018). Nobel suchte jedoch nach einer Lösung für das Problem der Instabilität von Nitroglyzerin, die eine kontrollierte Verwendung von Nitroglyzerin bei Gesteinssprengungen, Bohrungen und militärischen Aktivitäten ermöglichen würde.

Eine der größten Herausforderungen bei der Verwendung von Nitroglyzerin war seine flüssige Form. Nitroglyzerin wurde durch Mischen von Schwefel- und Salpetersäure hergestellt, was zu einer öligen Substanz führte, die die Wahrscheinlichkeit von Zwischenfällen erhöhte (Nagendrappa, 2013). Dies war das erste Problem, das Nobel in seinen Studien zu dieser Substanz angehen wollte. Zusammen mit seinem Vater versuchte Nobel, Nitroglyzerin mit Sägemehl, Baumwolle, Schießpulver und anderen Komponenten zu mischen, um die Flüssigkeit zu stabilisieren (Nagendrappa, 2013).

Sie erzielten einige Erfolge, aber die Ergebnisse waren alles andere als optimal. Nagendrappa (2013) zufolge “machte das Mischen mit Ziegelpulver den Sprengstoff sicher, aber er war schwer zu zünden, während die anderen Füllmaterialien brennbar waren – die Mischungen mit ihnen waren geringfügig sicherer als die Verwendung von Nitroglyzerin allein” (S. 504).

Nach einer Reihe von Experimenten beschlossen Immanuel und Alfred Nobel, Nitroglyzerin in seiner reinen Form zu vermarkten, was einige Anwendungen im Baugewerbe fand (Nagendrappa, 2013). Sie begannen mit der Massenproduktion der Substanz, was bald zu einem tragischen Unfall führte, bei dem Alfreds Bruder und fünf weitere Personen ums Leben kamen. Auch beim Transport des Sprengöls kam es relativ häufig zu Unfällen, was Alfred dazu veranlasste, sich auf eigene Faust weiter um die Stabilisierung des Stoffes zu bemühen. Nach zahlreichen Experimenten fand er heraus, dass mit Nitrocellulose eine wünschenswerte Konsistenz der Substanz erreicht werden kann, die ein Auslaufen verhindert und die Sicherheit verbessert (Javier & Carcedo, 2017). Dies war ein wichtiger Durchbruch, der die künftige Entwicklung und Verwendung von Sprengstoffen in verschiedenen Bereichen ermöglichte.

Dynamit und Sprengkapseln

Das Dynamit ist zweifellos eine der berühmtesten Erfindungen von Alfred Nobel. Es geht direkt auf seine Bemühungen zurück, die Gefahren von Nitroglyzerin zu verringern. Durch das Mischen der Substanz mit Nitrocellulose erhielt Nobel eine Paste, die zu Stöcken geformt und in Löcher für Felssprengungen gesteckt werden konnte (Nagendrappa, 2013). In seiner neuen Form war Nitroglyzerin sicher in der Handhabung und viel berechenbarer als Sprengöl. Nobel nannte seine Erfindung Dynamit und erhielt 1867 ein Patent dafür (“List of Alfred Nobel’s patents”, 2018). Dynamit hatte eine Reihe von wichtigen Vorteilen, die seinen aktiven Einsatz im Bauwesen, bei Felssprengungen und in anderen Bereichen der Industrie ermöglichten.

Erstens war Dynamit stärker als seine Alternativen, darunter reines Nitroglyzerin. Laut Javier und Carcedo (2017) setzte Dynamit mehr Energie frei als Schießpulver und Nitroglyzerin, und die Form des Sprengstoffs machte seine Wirkung gezielter. Zweitens war Dynamit sehr wasserbeständig, was bedeutete, dass es sicher bei Unterwasserbauten eingesetzt werden konnte (Javier & Carcedo, 2017). Und schließlich war Dynamit chemisch stabil; diese Eigenschaft verringerte die Möglichkeit von Unfällen während seiner Verwendung und löste damit eines der wichtigsten Probleme im Zusammenhang mit Nitroglyzerin.

Die Verwendung von Dynamit stand jedoch noch vor einigen Herausforderungen. Der größte Nachteil von Dynamit war, dass es durch einen anderen Sprengstoff zur Detonation gebracht werden musste (Nagendrappa, 2013). Nobel versuchte daher, eine Methode zur Zündung von Dynamit zu entwickeln, die den Einsatz anderer Sprengstoffe überflüssig machen und gleichzeitig die Sicherheitseigenschaften des Dynamits erhalten sollte. Die Lösung kam in Form von Sprengkapseln, die Nobel kurz nach der Entwicklung des Dynamits erfand und patentieren ließ. Sprengkapseln enthielten Quecksilberfulminat, das zuvor zur Zündung von Schießpulver in Feuerwaffen verwendet wurde (Nagendrappa, 2013). Sprengkapseln erleichterten den Einsatz von Dynamit bei Bauarbeiten und steigerten so die Popularität des Sprengstoffs. Dynamit wurde beim Bau von Brücken, Eisenbahnen und Tunneln sowie bei vielen anderen Bauwerken verwendet.

Obwohl Nobel zwei Produktionsstätten in Krümmel und Helenoborg besaß, dehnte er die Dynamitproduktion bald auf andere Länder aus, darunter Schottland, Frankreich und Italien. Innerhalb weniger Jahre nach der Entwicklung von Dynamit und Sprengkapseln eröffnete Nobel über 90 Fabriken und Laboratorien in mehr als 20 Ländern (Nagendrappa, 2013). Trotz der Popularität und der praktischen Anwendbarkeit von Dynamit setzte er die Erforschung und Entwicklung von Sprengstoffen fort, die sicherer und effektiver sein sollten.

Andere Sprengstoffe

Alfred Nobel führte in seinen Laboratorien bis in seine letzten Lebensjahre Experimente mit explosiven Stoffen durch. Ihm werden zwei weitere wichtige Erfindungen zugeschrieben: Sprengpulver und Sprenggelatine. Letztere wurde von Nobel 1875 unter Verwendung einer Mischung aus Kollodium und Nitroglyzerin erfunden (Nagendrappa, 2013). Kollodium ist ein Produkt der Nitrierung von Zellulose, das, wenn es mit Nitroglyzerin gemischt wurde, eine Substanz ergab, die relativ sicher und wirksamer als Dynamit war (Nagendrappa, 2013). Sprenggelatine trug zur Palette der von der Firma Nobel hergestellten und verkauften Sprengstoffe bei, da sie im Baugewerbe vielfach Verwendung fand.

Sprengpulver oder Ballistit ist ein rauchloser Sprengstoff, der in Feuerwaffen verwendet wurde. Nobel erfand das Sprengpulver im Jahr 1887 und versuchte zunächst, es an die französische Armee zu verkaufen, bevor er 1889 Italien die Rechte daran anbot (Nagendrappa, 2013). Aufgrund der militärischen Spannungen zwischen den beiden Ländern verließ Nobel aufgrund dieser Transaktion Paris und ließ sich in San Remo, Italien, nieder. Kürzlich wurde auch festgestellt, dass Nobel die russische Regierung wegen Ballistit kontaktierte und sogar eine große Anzahl von Proben des Pulvers verschickte (Bergman, 2014). Aufgrund der Verwendung von Ballistit und anderen Sprengstoffen bei militärischen Operationen wurde Nobel in den französischen Medien als “Händler des Todes” bezeichnet (Nagendrappa, 2013). Um dieses negative Image zu vermeiden, stiftete Nobel in seinem Testament den Preis, der heute als Nobelpreis bekannt ist.

Nachhaltiger Einfluss

Die Erfindungen von Alfred Nobel hatten einen nachhaltigen Einfluss auf die Verwendung von Sprengstoffen in verschiedenen Bereichen, darunter Bauarbeiten und militärische Operationen. Wie Kirsanov, Vokhmin und Kurchin (2016) erläutern, war “die Ersetzung von Schießpulver durch stärkeres Dynamit, das Alfred Nobel 1867 patentieren ließ, für die Entwicklung der Bergbautechnik von größter Bedeutung” (S. 618). Dynamit machte Bergbau, Bauwesen und Felssprengungen schneller und effizienter und verringerte gleichzeitig bestimmte Sicherheitsbedenken, die mit der Verwendung von Sprengöl verbunden waren. Auf der Grundlage von Nobels Erfindungen entwickelten künftige Wissenschaftler Sprengstoffe weiter, um sie sicherer und leistungsfähiger zu machen, so dass seine Arbeit einen wirklich nachhaltigen Einfluss hatte.

Dennoch wurden Dynamit und andere Formen von Nitroglyzerin auch in großem Umfang für militärische Zwecke eingesetzt, was zu einer höheren Zahl von Kriegsopfern führte (Nagendrappa, 2013). Nobels Entdeckungen und Erfindungen trugen zwar dazu bei, die Bauindustrie voranzutreiben, verursachten aber auch erhebliche Zerstörungen, die sein Erbe beschmutzten. So wurden im Ersten Weltkrieg Dynamit und andere Formen von Nitroglyzerin in großem Umfang von den Armeen eingesetzt, was zu einem erheblichen Anstieg der Zahl der Todesopfer und Schwerverletzten führte.

Schlussfolgerung

Alles in allem spielte Alfred Nobel eine herausragende Rolle bei der Entwicklung und Verbesserung von Sprengstoffen. Die Forschungen ergaben, dass Nobels Interesse an diesem Bereich vor allem von der Arbeit seines Vaters im Bauwesen und in der chemischen Technik herrührte. Nobels Arbeit an der Verbesserung von Sprengstoffen konzentrierte sich hauptsächlich auf Nitroglyzerin, das er als wirksamen Ersatz für Schießpulver ansah. Andere Wissenschaftler, darunter auch der Erfinder des Nitroglyzerins, hielten die Substanz zu dieser Zeit für zu gefährlich und unberechenbar, um von Nutzen zu sein. Nobel trug dazu bei, dass die Substanz nach jahrelangen Experimenten sicherer und effizienter wurde.

Die vier wichtigsten Erfindungen, die Nobels Rolle bei der Entwicklung und Verbesserung von Sprengstoffen kennzeichnen, sind Dynamit, Sprengkapseln, Sprengpulver und Sprenggelatine. Alle diese Erfindungen waren für die damalige Zeit revolutionär und hatten durch die Verbesserung von Gesteinssprengungen, Bergbau und verwandten Verfahren einen erheblichen Einfluss auf die Bauarbeiten. Dennoch hatte Nobels Arbeit auch einige negative Auswirkungen, darunter die Verwendung von Sprengstoffen bei militärischen Operationen. Auch wenn man argumentieren könnte, dass Nobel nicht wusste, dass seine Arbeit zum Schaden von Menschen eingesetzt werden würde, können die zweifelhaften Auswirkungen seiner Erfindungen auf die Welt nicht ignoriert werden.

Referenzen

Das Leben und Werk von Alfred Nobel. (2018). Web.

Arreseigor, J. J. S. (2017). Die explosiven Ursprünge der Nobelpreise. National Geographic. Web.

Bergman, Y. (2014). Die russische Verbindung von Nobel. Vulcan, 2(1), 41-62.

Delucca, J. A. (2017). Ein paar große Wissenschaftler: From Alfred Nobel to Carl Sagan. Bloomington, IN: Xlibris Corporation.

Eschner, K. (2017). Der Mann, der Nitroglycerin erfand, war von Dynamit entsetzt. Smithsonian Magazine. Web.

Javier, F., & Carcedo, A. (2017). Bohren und Sprengen von Gestein (2. Aufl.). Abington, UK: Routledge.

Kirsanov, A. K., Vokhmin, S. A., & Kurchin, G. S. (2016). Eine kurze Geschichte der Entwicklung von Sprengungen und die moderne Theorie des Felsbrechens. Journal of Degraded and Mining Lands Management, 3(4), 617-623.

Liste der Patente von Alfred Nobel. (2018). Web.

Nagendrappa, G. (2013). Alfred Bernhard Nobel: Der Begründer der großen globalen Auszeichnungen. Resonanz, 18(6), 500-513.