Oorlogschemie
Chemie en oorlog zijn onverbrekelijk met elkaar verbonden. Zonder chemie geen fatsoenlijke oorlog. Al sinds mensenheugenis wordt de chemie - overigens met wisselend succes - ingezet om tegenstanders te overwinnen. Een korte tocht door de chemische martelkamer.
De eerste herkenbare beschrijvingen van het gebruik van de chemie in de oorlogsvoering dateren van de Peloponnesische oorlog. Deze oorlog tussen Sparta en Athene woedde in de vierde eeuw voor Christus. Hier treffen we voor het eerst het gebruik van brandende zwavel en teer aan. Brandende zwavel geeft niet alleen irriterende zwaveldampen af, maar ook het nog meer irriterende verbrandingsproduct zwaveldioxide. Nadeel van dit soort middelen was wel dat de windrichting een belangrijke rol speelde. Stond de wind verkeerd of ging de wind draaien dan was het niet meer zo'n bruikbaar of effectief middel.
De Chinezen worden ook vaak genoemd, meestal in relatie tot buskruit. Dat de Chinezen het buskruit kenden, mogen we wel aannemen. Lange tijd gebruikten ze het voor vuurwerk. Gebruik in de oorlog dateert mogelijk uit de elfde eeuw. Schriftelijk bewijzen vinden we echter voor het werk van de monniken Roger Bacon uit Engeland uit het midden van de dertiende eeuw en Berthold Schwartz uit Duitsland in het begin van de veertiende eeuw. Zij beschrijven beiden de explosieve werking van een mengsel van zwavel, koolstof en salpeter (kaliumnitraat, KNO3), ofwel buskruit. De uitvinding van het buskruit is misschien wel de meest belangrijke vinding in de oorlogschemie geweest. Buskruit is een voorbeeld van een springstof. Een stof die bij ontbranding in zeer korte tijd producten - meest sterk verhitte gassen - geeft met een veel groter volume. Simpel maar effectief.
Alle latere springstoffen maken gebruik van een zelfde chemisch mechanisme
als het buskruit. Zwavel en koolstof (houtskool) waren van oudsher ruim
voorhanden. Salpeter was in het begin een probleem, het werd aangevoerd
uit India en was daardoor duur. De ontdekking dat kaliumnitraat ook kon
worden gewonnen uit de as van berkenhout en urine, maakte de zaak veel eenvoudiger.
De 'juiste' verhouding van de ingrediënten is proefondervindelijk
vastgesteld. Begon men met de stoffen te mengen in een gewichtsverhouding
1:1:1, later kwam men tot de betere verhouding 75% salpeter, 15% houtskool
en 10% zwavel. De bereiding van buskruit was overigens geen sinecure. Het
mengsel kon gemakkelijk bij het mengen tot ontploffing komen.
Toevoeging van wat water (of wijn) kon het gevaar enigszins verminderen.
Chemisch gezien is de reactie van buskruit simpel: een oxidator (zuurstofleverancier), namelijk
kaliumnitraat, en een reductor (zuurstofopnemer), zwavel en koolstof. Latere
springstoffen zijn efficiënter en daardoor sneller en dus nog krachtiger,
omdat ze oxidator en reductor in zich verenigen. Het eenvoudigste voorbeeld
hiervan is ammoniumnitraat
(NH4NO3).
Zoals uit het voorgaande blijkt, zijn stoffen met stikstof (N) vanaf het begin af aan essentieel geweest bij de formulering van springstoffen. Zo ook bij het dynamiet. Het essentiële bestanddeel van dynamiet is nitroglycerine [C3H5(NO3)3]. Het is gemakkelijk te maken uit een aantal eenvoudige chemicaliën. Elke eerstejaars chemiestudent kan het. Een nadeel van nitroglycerine is dat het in zuivere vorm een bijzonder schokgevoelige vloeistof is. Het was de Zweed Alfred Nobel die de instabiliteit van nitroglycerine temde. Hij ontdekte dat absorptie van nitroglycerine in kiezelgoer een stabiele, en daardoor goed hanteerbare, springstof opleverde: dynamiet.