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Explosionen

Nach den schrecklichen Ereignissen in Oslo stellen viele die Frage wie eine Autobombe solch eine enorme Zerstörungskraft haben konnte.
In folgendem Artikel soll erörtert werden, worum es sich bei Explosionen handelt, was Sie so zerstörerisch macht und welche Auswirkungen auf den menschlichen Körper bestehen.

1. Was ist eine Explosion?

Zuerst sollte man lieber fragen, was ist eine Verbrennung? Eine Verbrennung ist fachgerecht gesagt eine exotherme Reaktion, (exo = nach außen abgeben, therm = Wärme), eine Reaktion bei der Wärme frei wird. Das ist den meisten Menschen bekannt, doch was passiert eigentlich genau?
Am Beispiel von Methan kann das einfach erläutert werden. Methan ist ein Gas und ist z.B. Hauptbestandteil von Erdgas. Es wird aber auch von Bakterien als so genanntes “Biogas” produziert. Methan hat die chemische Formel CH₄ (C steht für Kohlenstoff und H für Wasserstoff) also ein Molekül das aus 1 Kohlenstoffatom und 4 darum angeordneten Wasserstoffatomen besteht. Umgangssprachlich versteht man unter einer Verbrennung die Reaktion (hier Oxidation genannt) eines brennbaren Materials mit Sauerstoff unter Flammenbildung. Zündet man nun dieses Gas, reagiert es mit dem Luftsauerstoff (O₂) zu CO₂ und H₂O, um genauer zu sein (damit die Rechnung aufgeht) entstehen 2 H₂O.
Als Reaktionsgleichung:

Holz zum Beispiel, verbrennt langsam, da die brennbare Oberfläche relativ klein ist und die Dichte groß. Holzspäne hingegen brennen schon besser, da die Oberfläche die Kontakt zur Luft hat größer ist. Bei Holzstaub kann es sogar zu einer “Staubexplosionen” kommen. Deshalb kann Gas explodieren wenn es z.B. aus einem Leck austritt und sich mit Luft vermischt woraufhin sich ein zündfähiges Gemisch bilden kann.
In einem Raum der zu 100% mit Methan gefüllt ist, würde man vergeblich versuchen das Gas zu entzünden, da der Sauerstoff fehlt.
Eine Explosion bezeichnet daher nichts weiteres als eine sehr schnell fortschreitende Verbrennung. Damit einher geht auch eine enorme Volumenzunahme der Verbrennungsprodukte, allerdings nimmt man das bei der Verbrennung von Holz kaum wahr, da diese langsam und gemäßigt fortschreitet. Dadurch haben die Gase genügend zeit sich zu verteilen. Pro kg verbranntem Holz entstehen etwa 5,5m³ Abgas, geht man von einer Dichte 650kg/m³ aus, besitzt 1kg Holz das Volumen von 0,0015m³ also etwa 1,5 Liter, d.h. die Volumenzunahme vom Feststoff Holz zu seinen gasförmigen Verbrennungsprodukten beträgt das 3666-Fache. Verbrennt nun ein Stoff extrem schnell, entstehen auch die Verbrennungsprodukte extrem schnell, und genau das bezeichnet man als Explosion.
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Natriumacetat – Kristallisation & Latentwärmespeicher

Motivation:

Durch ein Projekt während meines Studiums bin ich auf die Anwendung des Natriumacetat als Latentwärmespeicher gestoßen. Da die Darstellung relativ einfach ist, wollte ich das ganze einmal Zuhause untersuchen. Vor allem die Betrachtung des Kristallisationsprozess unter dem Mikroskop war sehr interessant.

Theoretische Grundlagen:

Natriumacetat ist ein farbloses, schwach nach Essig riechendes Salz. Es ist das Natriumsalz der Essigsäure und entsteht beispielsweise bei der Reaktion von Natronlauge, Natriumcarbonat oder Natriumhydrogencarbonat mit Essigsäure.

Aus wässrigen Lösungen kristallisiert Natriumacetat mit 3 Mol Kristallwasser: Na(CH₃COO) · 3 H₂O. Dieses Trihydrat bildet große, farblose Kristalle und ist gut wasserlöslich (612 g/l bei 20 °C) und löst sich ab 58 °C im eigenen Kristallwasser. Bei höherer Temperatur (~120 °C) verdampft das Kristallwasser und es entsteht kristallwasserfreies Natriumacetat Na(CH3COO). Das wasserfreie Salz ist ebenfalls farblos, brennbar, und zieht Luftfeuchtigkeit an, es ist hygroskopisch und gut wasserlöslich (365 g/l bei 20 °C).

2CH₃COOH + Na₂CO₃ –> CH₃COONa +  H₂O + CO₂
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Aurora Borealis

The Aurora from Terje Sorgjerd on Vimeo.

Terje Sorgjerd (Fotograf aus Norwegen) hat eine Woche damit verbracht die Aurora in den norwegischen Nationalparks von Kirkenes und Pas und an der russischen Grenze aufzunehmen. Dieses Zeitraffervideo wurde aus 22.000 Bildern zusammengestellt. Soundtrack aus dem Film Gladiator.

Zusammenhang zwischen X-Flare und Erdbeben in Japan?

Vor der Küste Japans hat sich ein Erdbeben der Stärke 8,8 ereignet. Interessanterweise erschütterte in diesem Zeitraum ein X-Flare der Sonne das Erdmagnetfeld. Ich habe schon mehrmals von dem Zusammenhang zwischen Erdbeben und der Sonnenaktivität gelesen und auch schonmal darüber berichtet. Natürlich kann es sich dabei auch um Zufall handeln, allerdings gibt es statistisch gesehn einen interessanten Zusammenhang zwischen der Sonnenaktivität und Erdbebenereignissen. Möglicherweise können Sonnenstürme im Erdinnernen Änderungen hervorrufen welche Erdbeben auslösen.

JHelioviewer – Wir sind alle nur Sternenstaub

Der Mensch, aus Sternenstaub geboren wie alles im Universum, am Rande der Milchstraße, die eine unter Milliarden anderer Galaxien ist. Laut neusten Hochrechnungen gibt es allein in unserer Galaxie über 50 Milliarden Planeten. Davon befinden sich 500 Millionen Planeten in der habitalen Zone um einen Stern, das bedeutet 500 Millionen mögliche Planeten auf denen sich Leben entwickelt haben könnte.

Ohne das Licht unserer Sonne, hätte das Leben auf der Erde wie wir es kennen nicht entstehen können, die treibende Kraft auf unserem Planeten ist die Sonne. Doch manchmal kann die Sonne auch zur Gefahr für unsere moderne Gesellschaft werden. Wenn sie in ihrer aktiven Phase Plasma ins All schleudert, kann dieser Teilchenschauer auf das irdische Magnetfeld treffen. Das ausgestoßene Plasma besteht hauptsächlich aus Elektronen und Protonen. Wenn diese Teilchen mit ihrer hohen Energie auf die Moleküle der Erdatmosphäre treffen führt dies zu Leuchterscheinungen, der Aurora bzw. dem Polarlicht. Besonders starke Sonneneruption können noch mehr folgen haben, durch den Sonnensturm beginnt das Erdmagnetfeld zu schwanken was zu Stromspitzen in Überlandleitungen durch geomagnetisch induzierte Ströme führt. So sind vor allem die Trafostationen der Hochspannungsnetze sowie Satelliten betroffen.

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