Fapte cu pușcă, istoric și descriere

Praf de puşcă sau pudra neagra are o importanță istorică deosebită în chimie. Deși poate exploda, utilizarea sa principală este ca propulsor. Praful de pușcă a fost inventat de chinezi alchimistii în secolul al IX-lea. Inițial, a fost făcută prin amestecarea elementară sulf, cărbune și sare (azotat de potasiu). cărbune în mod tradițional, provenea din salcie, dar toate au fost folosite conuri de viță de vie, alun, bătrân, laur și pin. Cărbunele nu este singurul combustibil care poate fi utilizat. Zaharul este folosit în schimb în multe aplicații pirotehnice.

Când erau ingredientele pământ cu grijă împreună, rezultatul final a fost o pulbere care a fost numită "serpentină". Ingredientele tind să necesite remixare înainte de utilizare, astfel încât praful de pușcă era foarte periculos. Persoanele care făceau praf de pușcă ar adăuga uneori apă, vin sau alt lichid pentru a reduce acest pericol, deoarece o singură scânteie ar putea duce la un incendiu afumat. Odată ce serpentina a fost amestecată cu un lichid, ea putea fi împinsă printr-un paravan pentru a face pelete mici, care au fost apoi lăsate să se usuce.

Pentru a rezuma, pulberea neagră constă dintr-un combustibil (cărbune sau zahăr) și un an oxidant (saltpeter sau niter) și sulf, pentru a permite o reacție stabilă. Carbonul din cărbune plus oxigenul formează dioxid de carbon și energie. Reacția ar fi lentă, ca un foc de lemn, cu excepția agentului oxidant. Carbonul dintr-un foc trebuie să atragă oxigenul din aer. Saltpeter oferă oxigen suplimentar. Nitratul de potasiu, sulful și carbonul reacționează împreună pentru a forma gaze de azot și dioxid de carbon și sulfură de potasiu. Gazele în expansiune, azotul și dioxidul de carbon asigură acțiunea de propulsie.

Praful de gunoi tinde să producă o mult fum, care poate afecta viziunea pe un câmp de luptă sau poate reduce vizibilitatea artificiilor. Modificarea raportului dintre ingrediente afectează viteza cu care arde praful de pușcă și cantitatea de fum produsă.

În timp ce pulberea neagră și praful de pușcă tradițional pot fi ambele utilizate în armele de foc, termenul "pulbere neagră" a fost introdus la sfârșitul secolului 19 în Statele Unite pentru a distinge formulări mai noi de cele tradiționale praf de puşcă. Pulberea neagră produce mai puțin fum decât formula originală de praf de pușcă. Este de remarcat faptul că pulberea neagră timpurie a fost de fapt alb-deschis sau de culoare cafenie, nu negru!

Carbonul pur amorf nu este utilizat în pulbere neagră. Cărbunele, deși conține carbon, conține, de asemenea, celuloză provenită din arderea incompletă a lemnului. Acest lucru oferă cărbunelui o temperatură de aprindere relativ scăzută. Pulberea neagră obținută din carbon pur abia ardea.

Nu există o „rețetă” unică pentru praful de pușcă. Acest lucru se datorează faptului că variația raportului dintre ingrediente produce efecte diferite. Pulberea folosită în armele de foc trebuie să arde rapid, pentru a accelera rapid un proiectil. O formulă folosită ca propulsor de rachetă, pe de altă parte, trebuie să ardă mai lent, deoarece accelerează un corp pe o perioadă lungă de timp. Tunul, ca rachetele, folosește o pulbere cu o viteză mai mică de ardere.

În 1879, francezii pregăteau praf de pușcă folosind 75% sare de sare, 12,5% sulf și 12,5% cărbune. În același an, englezii au folosit praf de pușcă fabricat din 75% sare, 15% cărbune și 10% sulf. O formulă de rachetă a fost formată din 62,4% săritor, 23,2% cărbune și 14,4% sulf.

Istoricii cred că praful de pușcă își are originea în China. Inițial, a fost folosit ca an incendiar. Ulterior, a găsit utilizarea ca propulsor și exploziv. Rămâne neclar când, exact, praful de pușcă și-a făcut drum spre Europa. Practic, aceasta se datorează faptului că înregistrările care descriu utilizarea prafului de pușcă sunt greu de interpretat. O armă care producea fum ar fi putut folosi praf de pușcă sau ar fi putut folosi o altă formulare. Formulele care au intrat în uz în Europa se potrivesc strâns cu cele utilizate în China, ceea ce sugerează că tehnologia a fost introdusă după ce deja a fost dezvoltată.

• Agrawal, Jai Prakash (2010). Materiale cu energie ridicată: propulsori, explozibili și pirotehnie. Wiley-VCH.
• Andrade, Tonio (2016). Epoca prafului de armă: China, inovația militară și creșterea Occidentului în istoria lumii. Presa universitară Princeton. ISBN 978-0-691-13597-7.
• Ashford, Bob (2016). „O nouă interpretare a datelor istorice privind industria prafului de pușcă din Devon și Cornwall”. J. Trevithick Soc. 43: 65–73.
• Partington, J.R. (1999). O istorie a focului grec și a prafului de pușcă. Baltimore: Johns Hopkins University Press. ISBN 978-0-8018-5954-0.
• Urbanski, Tadeusz (1967), Chimia și tehnologia explozivilor, III. New York: Pergamon Press.