Aufgrund der Angst vor Sprengstoffattentaten auf Flugzeuge wird ein hohes Maß an Sicherheit auf Flughäfen gefordert. Doch wie kann man überhaupt bei der großen Zahl an Passagieren effektiv Sprengstoffe bei Gepäckkontrollen aufspüren? Wie unterscheidet man, ob jemand Zucker oder einen Sprengstoff, etwa Dynamit, in seinem Koffer transportiert? Beides können weiße Pulver sein, die von einem üblichen, nur auf Metalle ansprechenden Durchleuchtungsgerät nicht detektiert werden können.
Wann ist eine chemische Verbindung ein Sprengstoff? Natürlich dann, wenn sie explosiv ist! Tatsächlich kann man aber bereits am Aufbau der Verbindung aus ihren Elementen - in der Sprache der Chemie an der Summenformel - ihre potentielle Sprengkraft abschätzen. Ist der Anteil von Stickstoff und Sauerstoff größer als 50 Prozent am Gesamtgewicht, sollte man sich vor der Verbindung in Acht nehmen. Das Vorhandensein einer großen Anzahl von Nitrogruppen (NO2) lässt schnell diese kritische Grenze in einem Molekül überschreiten, sodass verständlich wird, warum Nitroglycerin (82 Prozent Sauerstoff/Stickstoffanteil), 2,4,6-Trinitrotoluol (61 Prozent Sauerstoff/Stickstoffanteil) oder HMX (81 Prozent Sauerstoff/Stickstoffanteil) - derzeit der energiereichste Standardsprengstoff im militärischen Bereich - hochexplosive Verbindungen sind (zum Ansehen der Formeln die Bombe anklicken).
Nitroverbindungen haben neben ihrer Explosivität eine weitere Eigenschaft, die man zu ihrem Nachweis auch in kleinsten Mengen heranziehen kann, wie kürzlich im renommierten Fachjournal Angewandte Chemie1) berichtet wurde. Sie löschen die Lichtemission (=Photoluminiszens) fluoreszierender Verbindungen. Polysilane sind stark fluoreszierende Verbindungen, das heißt sie leuchten grünlich, wenn sie mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden.
Kommt ein solches Polysilan mit einer Nitroverbindung in Berührung, wird dessen Luminiszens gelöscht und die Stellen erscheinen schwarz. Diese Methode ist so empfindlich, dass selbst noch Nanogramm Mengen (1 ng = 0.000000001 Gramm) eines Nitrosprengstoffes nachgewiesen werden können. Die einleitende Abbildung (© Angewandte Chemie, Verlag VCH-Wiley, mit freundlicher Genehmigung) zeigt einen linken Handschuh, der zunächst mit 0.1 g TNT eingerieben wurde und danach abgefegt wurde, bis keine sichtbaren Spuren von TNT mehr zu erkennen waren. Danach wurde der Handschuh auf ein mit Polysilan beschichtetes Papier gedrückt. Zum Vergleich ist daneben der Abruck des rechten Handschuhs gezeigt, der nicht mit TNT behandelt wurde. Der Effekt des TNT Kontakts mit dem Polysilan ist selbst mit bloßem Auge erkennbar, und Messgeräte können die Fluoreszenslöschung in noch viel geringeren Mengen erkennen.
