עובדות אבק שריפה, היסטוריה ותיאור

אבקת שריפה או אבקה שחורה הוא בעל חשיבות היסטורית גדולה בכימיה. למרות שהוא יכול להתפוצץ, השימוש העיקרי בו הוא כדחף. אבק שריפה הומצא על ידי סינים אלכימאים במאה ה -9. במקור, זה נעשה על ידי ערבוב אלמנטים גופרית, פחם ומלח מלח (אשלגן חנקתי). ה פחם באופן מסורתי הגיעו מעץ הערבה, אך כולם השתמשו בקונוסים של גפן ענבים, לוז, זקנה, זרי דפנה ואורן. פחם אינו הדלק היחיד שניתן להשתמש בו. במקום משתמשים בסוכר ברבים יישומים פירוטכניים.

כשהמרכיבים היו טחון בזהירות יחדהתוצאה הסופית הייתה אבקה שכונתה "סרפנטין". החומרים נטו לדרוש חידוש מחדש לפני השימוש, ולכן הכנת אבק שריפה הייתה מסוכנת מאוד. אנשים שייצרו אבק שריפה היו מוסיפים לפעמים מים, יין או נוזל אחר כדי להפחית סכנה זו מכיוון שניצוץ בודד עלול לגרום לשריפה מעושנת. ברגע שהסרפנטין היה מעורבב עם נוזל, ניתן היה לדחוף אותו דרך המסך כדי ליצור כדורים קטנים, שאפשרו להם להתייבש.

לסיכום, אבקה שחורה מורכבת מדלק (פחם או סוכר) ואנרגיה מחמצן (saltpeter או niter), ו- גופרית, כדי לאפשר תגובה יציבה. הפחמן מהפחם פלוס חמצן יוצר פחמן דו חמצני ואנרגיה. התגובה תהיה איטית, כמו שריפת עץ, למעט החומר המחמצן. פחמן בשריפה חייב למשוך חמצן מהאוויר. Saltpeter מספק חמצן נוסף. אשלגן חנקתי, גופרית ופחמן מגיבים יחד ליצירת גזי חנקן ופחמן דו חמצני ואשלגן גופרתי. הגזים המתרחבים, חנקן ופחמן דו חמצני, מספקים את הפעולה המניע.

אבק שריפה נוטה לייצר א הרבה עשן, שיכולים לפגוע בראייה בשדה קרב או להפחית את הנראות של זיקוקים. שינוי יחס המרכיבים משפיע על הקצב בו נשרפת אבק השריפה ועל כמות העשן המיוצר.

בעוד שאבקת שחור ואבקת שריפה מסורתית עשויים לשמש בנשק חם, המונח "אבקה שחורה" היה שהוצג בסוף המאה ה -19 בארצות הברית כדי להבדיל בין ניסוחים חדשים יותר למסורתיים אבקת שריפה. אבקה שחורה מייצרת פחות עשן מהנוסחה המקורית של אבקת שריפה. ראוי לציין שאבקה שחורה מוקדמת הייתה למעשה לבן-לבן או שזוף בצבע, לא שחור!

פחמן אמורפי טהור אינו משמש באבקה שחורה. פחם, בעוד שהוא מכיל פחמן, מכיל גם תאית בעירה לא מושלמת של עץ. זה נותן לפחם טמפרטורת הצתה נמוכה יחסית. אבקה שחורה העשויה מפחמן טהור בקושי תישרף.

אין אף "מתכון" לאבקת שריפה אחת. הסיבה לכך היא ששינוי היחס בין המרכיבים מייצר אפקטים שונים. אבקה המשמשת בנשק חם צריכה להישרף בקצב מהיר כדי להאיץ במהירות את השלכת. ניסוח המשמש כדוחף טילים, לעומת זאת, צריך להישרף לאט יותר מכיוון שהוא מאיץ גוף לאורך תקופה ארוכה. תותח, כמו רקטות, משתמש באבקה עם קצב צריבה איטי יותר.

בשנת 1879, הצרפתים הכינו אבק שריפה באמצעות 75% מלח, 12.5% ​​גופרית ו -12.5% ​​פחם. באותה שנה השתמשו האנגלים באבקת שריפה העשויה מ- 75% מלח, 15% פחם, ו -10% גופרית. נוסחת רקטות אחת כללה 62.4% מלח, 23.2% פחם, ו -14.4% גופרית.

היסטוריונים מאמינים כי אבק שריפה שמקורו בסין. במקור, הוא שימש כ- תבערה. מאוחר יותר הוא מצא שימוש כדחף חומר נפץ. לא ברור מתי בדיוק עשה אבק שריפה את דרכו לאירופה. בעיקרון, זה מכיוון שקשה לפרש רשומות המתארות את השימוש באבק שריפה. נשק שייצר עשן יכול היה להשתמש באבקת שריפה או שהיה יכול להשתמש בניסוח אחר. הנוסחאות שנכנסו לשימוש באירופה תואמות מקרוב את הנוהגים ששימשו בסין, והציעו שהטכנולוגיה הוצגה לאחר שהיא כבר פותחה.

• אגרהוואל, ג'אי פרקש (2010). חומרים בעלי אנרגיה גבוהה: חומרי הדברה, חומרי נפץ ופירוטכניקה. Wiley-VCH.
• אנדרדה, טוניו (2016). עידן אבק השריפה: סין, חדשנות צבאית ועליית המערב בהיסטוריה העולמית. הוצאת אוניברסיטת פרינסטון. ISBN 978-0-691-13597-7.
• Ashford, Bob (2016). "פרשנות חדשה לנתונים ההיסטוריים על ענף אבק השריפה בדבון וקורנוול". י. Trevithick Soc. 43: 65–73.
• Partington, J.R. (1999). היסטוריה של אש ויוונית שריפה. בולטימור: הוצאת אוניברסיטת ג'ונס הופקינס. ISBN 978-0-8018-5954-0.
• אורבנסקי, תדיאוש (1967), כימיה וטכנולוגיה של חומרי נפץ, III. ניו יורק: פרגמונס.