Fakty prochu, historia i opis

Proch strzelniczy lub czarny proszek ma wielkie historyczne znaczenie w chemii. Chociaż może eksplodować, jego głównym zastosowaniem jest propelent. Proch został wynaleziony przez Chińczyków alchemicy w IX wieku. Pierwotnie powstał z mieszania żywiołów siarka, węgiel drzewny i saletra (azotan potasu). The węgiel drzewny tradycyjnie pochodziły z wierzby, ale wszystkie szyszki winorośli, leszczyny, bzu czarnego, laurowego i sosnowego zostały użyte. Węgiel drzewny nie jest jedynym paliwem, które można wykorzystać. W wielu przypadkach cukier jest używany zastosowania pirotechniczne.

Kiedy składniki były ostrożnie zmielone razem, efektem końcowym był proszek zwany „serpentynem”. Składniki zwykle wymagały remiksowania przed użyciem, więc zrobienie prochu było bardzo niebezpieczne. Ludzie, którzy produkowali proch, czasami dodawali wodę, wino lub inny płyn, aby zmniejszyć to zagrożenie, ponieważ pojedyncza iskra może spowodować dymny ogień. Gdy serpentynę wymieszano z płynem, można ją przepchnąć przez sito, aby wytworzyć małe granulki, które następnie pozostawiono do wyschnięcia.

Podsumowując, czarny proszek składa się z paliwa (węgiel drzewny lub cukier) i an utleniacz (saletra lub niter) oraz siarka, aby umożliwić stabilną reakcję. Węgiel z węgla drzewnego i tlen tworzą dwutlenek węgla i energię. Reakcja byłaby powolna, jak pożar drewna, z wyjątkiem utleniacza. Węgiel w ogniu musi pobierać tlen z powietrza. Saletra zapewnia dodatkowy tlen. Azotan potasu, siarka i węgiel reagują razem, tworząc gazy azotowe i dwutlenek węgla oraz siarczek potasu. Rozszerzające się gazy, azot i dwutlenek węgla zapewniają działanie napędzające.

Proch strzelniczy ma tendencję do wytwarzania dużo dymu, które mogą pogorszyć widoczność na polu bitwy lub zmniejszyć widoczność fajerwerków. Zmiana proporcji składników wpływa na szybkość spalania prochu i ilość wytwarzanego dymu.

Podczas gdy czarny proszek i tradycyjny proch strzelniczy mogą być używane w broni palnej, termin „czarny proszek” był wprowadzony pod koniec XIX wieku w Stanach Zjednoczonych w celu odróżnienia nowszych receptur od tradycyjnych proch strzelniczy. Czarny proszek wytwarza mniej dymu niż oryginalna formuła prochu. Warto zauważyć, że wczesny czarny proszek miał kolor złamanej bieli lub jasnobrązowy, a nie czarny!

Czysty amorficzny węgiel nie jest stosowany w czarnym proszku. Węgiel drzewny, chociaż zawiera węgiel, zawiera również celulozę z niepełnego spalania drewna. Dzięki temu węgiel drzewny ma stosunkowo niską temperaturę zapłonu. Czarny proszek z czystego węgla ledwo by się palił.

Nie ma jednego „przepisu” na proch. Wynika to z faktu, że zmiana proporcji składników daje różne efekty. Proszek używany w broni palnej musi szybko się palić, aby szybko przyspieszyć pocisk. Z drugiej strony preparat stosowany jako paliwo rakietowe musi spalać się wolniej, ponieważ przyspiesza ciało przez długi okres czasu. Działo, podobnie jak rakiety, używa proszku o niższej prędkości spalania.

W 1879 r. Francuzi przygotowali proch strzelniczy przy użyciu 75% saletry, 12,5% siarki i 12,5% węgla drzewnego. W tym samym roku Anglicy zastosowali proch strzelniczy wykonany w 75% z saletry, 15% z węgla drzewnego i 10% z siarki. Jedna formuła rakietowa składała się z 62,4% saletry, 23,2% węgla drzewnego i 14,4% siarki.

Historycy uważają, że proch pochodzi z Chin. Pierwotnie był używany jako zapalający. Później znalazł zastosowanie jako paliwo i materiał wybuchowy. Nie wiadomo, kiedy dokładnie proch trafił do Europy. Zasadniczo dzieje się tak, ponieważ zapisy opisujące użycie prochu są trudne do interpretacji. Broń, która wytwarzała dym, mogła użyć prochu lub innego preparatu. Formuły, które weszły do ​​użytku w Europie, ściśle pasowały do ​​formuł stosowanych w Chinach, co sugeruje, że technologia została wprowadzona po jej opracowaniu.

• Agrawal, Jai Prakash (2010). Materiały wysokoenergetyczne: materiały miotające, materiały wybuchowe i pirotechniczne. Wiley-VCH.
• Andrade, Tonio (2016). Wiek prochu: Chiny, innowacje wojskowe i powstanie Zachodu w historii świata. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-13597-7.
• Ashford, Bob (2016). „Nowa interpretacja danych historycznych dotyczących przemysłu prochowego w Devon i Kornwalii”. JOT. Trevithick Soc. 43: 65–73.
• Partington, J.R. (1999). Historia greckiego ognia i prochu. Baltimore: Johns Hopkins University Press. ISBN 978-0-8018-5954-0.
• Urbański, Tadeusz (1967), Chemia i technologia materiałów wybuchowych, III. Nowy Jork: Pergamon Press.