порох

Химия

2022

Мы объясняем, что такое порох, как он был изобретен и какие последствия он имел. Виды пороха, состав и использование.

Порох - первое известное взрывчатое вещество в истории.

Что такое порох?

Порох - это смесь веществ, обладающих воспламеняющими свойствами. Дефлаграция - это тип быстрого горения (быстрого окисления), при котором возникает пламя, которое распространяется медленно (но быстрее, чем при обычном горении) за счет тепловой диффузии (явления, которое состоит из движение от частицы из-за изменения температура).

Дефлаграция - это дозвуковой взрыв, который развивается со скоростью ниже, чем у звук (343,2 м / с). С другой стороны, есть сверхзвуковые взрывы (детонации), которые генерируют расширяющуюся волну, то есть волну давления, которая распространяется быстрее звука и оставляет задержку в размере химические реакции.

Существуют разные типы пороха, но обычно под этим названием мы называем черный порох, первое известное взрывчатое вещество в мире. история. Сегодня существуют другие формы, наделенные низким дымообразованием и более высокими характеристиками, так как тип химические реакции от горение что их характеризует.

Изобретение пороха

Как это ни парадоксально, но порох был изобретен в Китае, но как случайное следствие поиска даосами зелья бессмертия. Различные теории сжигания селитры (смесь нитрата калия (KNO3) и нитрата натрия (NaNO3)) и серы в тексты Китайские алхимики 492 г. н.э. К. предложил их как возможные вещества очищающий (отсюда и название: пиньинь, «Противопожарное лекарство»), хотя действительно большое значение имели его зажигательные свойства.

В борьбе с монголами китайские войска использовали огнестрельное оружие: ракеты, бомбы и примитивные огнеметы, многие из которых перешли в руки победоносных монголов и, в конечном итоге, других народов Ближнего Востока и других стран. Европа. Первым сражением, в котором западные народы столкнулись с монгольской армией с огнестрельным оружием, была битва при Мохи, в которой Венгерское королевство было разбито вторгшимися татарами и монголами.

Последствия обнаружения пороха

Первая пушка в истории была использована османскими мамлюками в 1260 году.

Открытие пороха навсегда изменило военное искусство человек, давая миру новый баланс может, потому что войска, вооруженные порохом, были намного эффективнее, чем вооруженные холодным оружием, и обладали гораздо большей способностью к урону, чем стрелы, копья и другое метательное оружие.

Фактически, использование пороха и взрывчатых веществ позволило появиться целому ряду новых орудий труда. войнавключая пушки, отряды подрывников, бомбы, мины и огромный и разнообразный арсенал винтовок и пистолетов. Например, первая пушка в истории была использована османскими мамлюками в битве при Айн-Джалут в 1260 году.

Виды пороха

Мы можем выделить следующие виды пороха:

  • Черный порошок. Это самый старый и первый из изобретенных. Вообще, когда говорят о порохе, это относится к черному пороху. Он имеет быструю и мощную реакцию и выделяет много дыма. После реакции он оставил много остатков в трубах огнестрельного оружия, что привело к его порче.
  • Коричневый порох. Изобретенный в 1880 году из красного угля и большого количества селитры, он обеспечивает более медленное сгорание и меньшее количество коррозионных остатков. Однако он никогда не использовался широко, потому что вскоре после этого появился белый порошок.
  • Белый порошок. Также называемый бездымным порохом или пироксилированным порохом, он имеет в основном газообразные компоненты в результате сгорания (продукт нитроцеллюлозы), поэтому он не оставляет такого же количества остатков, как черный порох. По этой причине он заменял его в огнестрельном оружии. Когда вы говорите о бездымном порохе, это не означает, что при взрыве не образуется абсолютно никакого дыма, но это намного меньше, чем при использовании черного пороха.
  • Вспышка пороха. Недавно изобретенный, он был создан для генерации светлый необходимо для Фотография примитивный (отсюда и его название), поскольку он содержит добавки алюминия, которые при сгорании окисляются и выделяют больше света.

Химический состав пороха

Состав пороха зависит от типа пороха, о котором идет речь. Кроме того, состав пороха часто также варьируется в зависимости от страны, в которой он производится, то есть один и тот же тип пороха может иметь разные характеристики. пропорции компонентов, несмотря на то, что они одинаковы, в зависимости от страны-производителя. Итак, наиболее популярными составами из разных видов пороха являются:

Черный порошок: 75% нитрата калия, 15% углерода и 10% серы.

Коричневый или коричневый порошок: 78% селитры, 19% красного углерода и 39% серы.

Белый порох (бездымный порох). Он состоит из очень энергичных веществ, в основном из нитроцеллюлозы или нитроцеллюлозы, смешанных с нитроглицерином. Есть много видов:

  • Простая база. Состоит из нитроцеллюлозы
  • Двойная база. Состоит из нитроцеллюлозы и нитроглицерина.
  • Тройная база. Состоит из нитроцеллюлозы, нитроглицерина и нитрогуанидина.

Вспышка пороха. Один из наиболее распространенных вариантов состоит из перхлората или перманганата калия и порошкового алюминия.

Использование пороха

Из пороха можно делать боеприпасы для огнестрельного оружия.

В настоящее время порох используется для:

  • Производство боеприпасов для огнестрельного оружия, артиллерии, бомб, мин и других орудий военного характера.
  • Изготовление салютов (салютов) празднично-декоративных целей.
  • Производство детонаторов и других инструментов для управляемого сноса зданий и сооружений. структуры.

Важность пороха

Порох произвел революцию в мире. Он положил начало новой эре огнестрельного оружия, навсегда изменив наше понимание огнестрельного оружия. война. Кроме того, он позволил зародиться исследованиям взрывчатых веществ, которые, помимо непосредственного оружейного назначения, служили, например, развитию авиационной промышленности.

Производство пороха

Горение пороха напрямую зависит от размера его гранул.

Для производства пороха ингредиенты (селитра, уголь и сера) должны быть измельчены и равномерно перемешаны в соответствии с процедурой, которая раньше выполнялась вручную, но позже может быть механизирована с помощью прессов, перемещаемых Воды, Например. Ингредиенты необходимо измельчить в более или менее мелкий порошок, так как его сгорание напрямую зависит от размера его гранул.

Процессы, методы производства и обращения с порохом менялись по мере приобретения новых. знание об этой смеси. Например, изначально смесь транспортировалась от места производства к месту использования, что было очень опасно из-за риск взрыва от ударов или изменения температуры. Но позже компоненты стали возить по отдельности и смешивали в том месте, где должна была использоваться смесь (порох).

Другой проблемой был размер зерен, полученных в процессе измельчения. Первоначально зерна были очень мелкими, из-за чего они очень хорошо смешивались в смеси (накапливались, как, например, с мучной пылью). Этого там недостаточно воздуха между зернами, потому что скорость горения была медленной и неравномерной.

Чтобы решить эту проблему, в смесь добавляли воду, чтобы получить однородную пасту, которую затем сушили и нарезали на зерна разного размера. Затем, используя сито, зерна были разделены по размеру. Самые мелкие зерна использовались для оружия меньшего калибра (так как сгорание происходит быстрее), а большие зерна - для оружия большего калибра (например, пушек).

Черный порох, например, слишком быстро потреблялся в европейском оружии 15-го и 16-го веков, что стало еще одной причиной того, что его начали производить в однородных, но более крупных зернах.

Сегодняшние порохи производятся из нитроцеллюлозы (одноосновной) или нитроцеллюлозы и нитроглицерина (двухосновного), что требует азотирования растительной целлюлозы и ее обработки. растворители пока не получится тонкий лист, который затем разрезают на мелкие кусочки, которые затем сушат и подготавливают для сжигания.

Риски пороха

Порох, несмотря на его пиротехническое применение, является опасным материалом. Его возгорание, в зависимости от размера его зерен, может происходить от искры, трения или удара, что требует осторожного обращения, особенно в больших количествах. Взрыв пороха может привести к травмам, летальные исходы материальный ущерб, особенно когда он происходит неконтролируемым образом.

Кроме того, многие из побочных компонентов при сгорании являются загрязняющими по своей природе, поэтому злоупотребление порохом может повлиять на внешний вид кислотные дожди или ухудшить качество воздуха.

Фейерверк

Пиротехника была изобретена китайцами в мирных целях.

Пиротехника также является изобретением китайцев, которые использовали порох в мирных целях, для развлечения, пока они не были вынуждены изобрести огнестрельное оружие для отражения монгольских захватчиков. Даже сегодня порох используется для этих целей, особенно в знаменательные даты, например, в конце года.

Пиротехнические устройства обычно состоят из смеси пороха и других веществ. вещества которые несут ответственность за появление определенных цветов, шума и дыма. Например, в фейерверке цвета Они образуются из-за наличия солей, которые, в зависимости от катиона, будут иметь определенный цвет:

  • Желтый. Натриевые соли (Na).
  • Апельсин. Соли железа (Fe).
  • Зеленый. Соли меди (Cu).
  • Красный. Соли стронция (Sr).
  • Белый. Соли алюминия (Al) и магния (Mg).
  • Зеленое яблоко. Соли бария (Ba).
  • Мягкий красный. Литиевые соли (Li).

Однако существуют и специализированные формы пиротехники, такие как сигнальные ракеты, используемые в миссиях по спасению или сигнализации, а также для борьбы с градом или для освещения определенных помещений.

Огнестрельное оружие

Изобретение огнестрельного оружия было бы невозможным без открытия пороха, и оно восходит к китайским династиям 10-го и 11-го веков, которые приспособили для стрельбы бамбуковые трубы, армированные железом. металлические детали монгольским захватчикам. Раньше они уже разработали значительное количество аналогичного оружия, например бомбы, ракеты и огнеметы.

Огнестрельное оружие пришло на Запад в течение следующих нескольких столетий и обеспечило нации Европейцы имеют преимущество перед другими вражескими народами, как в случае вторжения Америка в течение 15 века. С тех пор его разработка и усовершенствование не прекращались, и он не использовался в военных действиях по всему миру.

Кроме того, их используют на охоте, так как это облегчает работу и позволяет стрелять на большую дистанцию, а в дисциплины спортивная стрельба по мишеням.

В истории человечества не должно быть такого смертоносного изобретения, как огнестрельное оружие.

!-- GDPR -->