порох

Хімія

2022

Ми пояснюємо, що таке порох, як він був винайдений і які наслідки він мав. Види пороху, склад і застосування.

Порох — перша відома вибухівка в історії.

Що таке порох?

Порох являє собою суміш речовин з дефлагруючими властивостями. Дефлаграція – це тип швидкого горіння (швидке окислення), що утворює полум’я, яке поширюється повільно (але швидше, ніж при звичайному горінні) шляхом теплової дифузії (явище, яке складається з рух від частинок через варіацію температура).

Дефлаграція - це дозвуковий вибух, який розвивається зі швидкістю, меншою за швидкість звук (343,2 м/с). З іншого боку, існують надзвукові вибухи (детонації), які породжують розширювальну хвилю, тобто хвилю тиску, яка поширюється швидше за звук і залишає лаг хімічні реакції.

Існують різні види пороху, але зазвичай під цією назвою ми називаємо чорний порох, першу відому вибухівку в світі. історії. Сьогодні існують інші форми, наділені низьким димоутворенням і більш високою продуктивністю, починаючи з типу хімічні реакції від горіння що їх характеризують.

Винахід пороху

Парадоксально, але порох був винайдений у Китаї, але як випадковий наслідок пошуків даосами зілля безсмертя. Різні теорії про спалювання селітри (суміш нітрату калію (KNO3) і нітрату натрію (NaNO3)) і на сірку в тексти Китайські алхіміки 492 року нашої ери. C. запропонував їх як остаточні речовин очищення (звідси його назва: піньїнь, «Вогонь ліки»), хоча саме його запальні властивості справді зробили різницю.

У своїй боротьбі з монголами китайські війська користувалися вогнепальною зброєю: ракетами, бомбами та примітивними вогнеметами, багато з яких перейшли в руки переможців монголів, а врешті й інших народів Близького Сходу та інших країн. Європа. Першою битвою, в якій західні народи зіткнулися з монгольською армією з вогнепальною зброєю, була битва при Мохі, в якій Угорське королівство зазнало поразки від вторгнення татар і монголів.

Наслідки відкриття пороху

Першу в історії гармату використали османські мамлюки в 1260 році.

Відкриття пороху назавжди змінило військове мистецтво Росії людина, даруючи світу новий баланс може, тому що війська, озброєні порохом, були набагато ефективнішими, ніж ті, що забезпечені холодною зброєю, і мали набагато більшу здатність до ураження, ніж стріли, списи та іншу метану зброю.

Насправді використання пороху і вибухівки дозволило з'явитися абсолютно новому асортименту знарядь війнивключаючи гармати, загони підривників, бомби, міни та гігантський різноманітний арсенал гвинтівок і пістолетів. Наприклад, перша в історії гармата була використана османськими мамлюками в битві при Айн Джалуті в 1260 році.

Види пороху

Ми можемо виділити наступні види пороху:

  • Чорний порошок. Це найдавніший і перший, який був винайдений. Взагалі, коли йдеться про порох, мається на увазі чорний порох. Має швидку, потужну реакцію і виділяє багато диму. Після реакції він залишив багато осаду в трубах вогнепальної зброї, що спричинило погіршення.
  • Коричневий порох. Винайдена в 1880 році з використанням червоного вугілля і більшої кількості селітри, вона досягла більш повільного горіння і з меншою кількістю корозійних залишків. Однак він ніколи не використовувався багато, тому що незабаром з’явився білий порошок.
  • Білий порошок. Також званий бездимним або піроксильованим порохом, він містить переважно газоподібні компоненти в результаті горіння (продукт нітроцелюлози), тому він не залишає такої ж кількості залишку, як чорний порох. З цієї причини він замінив його у вогнепальної зброї. Коли ви кажете бездимний порох, це не означає, що під час вибуху не утворюється абсолютно ніякого диму, але це набагато менше, ніж при використанні чорного пороху.
  • Спалах пороху. Нещодавно винайдений, він був створений для створення світло необхідно для фотографія примітивний (звідси його назва), оскільки він містить алюмінієві добавки, які, коли відбувається горіння, окислюються і виділяють більше світла.

Хімічний склад пороху

Склад пороху змінюється в залежності від типу пороху, про який йде мова. Крім того, склад пороху часто також різниться залежно від країни, де він виготовлений, тобто один і той же тип пороху може мати різні пропорції його компонентів, незважаючи на те, що вони однакові, залежно від країни, яка його виготовила. Отже, найпопулярнішими складами різних видів пороху є:

Чорний порошок: 75% нітрату калію, 15% вуглецю і 10% сірки.

Коричневий або коричневий порошок: 78% селітри, 19% червоного вуглецю і 39% сірки.

Білий порох (бездимний порох). Він складається з дуже енергійних речовин, переважно нітроцелюлози або нітроцелюлози, змішаної з нітрогліцерином. Існує багато видів:

  • Проста основа. Складається з нітроцелюлози
  • Подвійна основа. Складається з нітроцелюлози і нітрогліцерину.
  • Потрійна основа. Складається з нітроцелюлози, нітрогліцерину і нітрогуанідину.

Спалах пороху. Один з найпоширеніших його варіантів складається з перхлорату або перманганату калію та порошкоподібного алюмінію.

Застосування пороху

З пороху можна виготовляти патрони для вогнепальної зброї.

В даний час порох використовується для:

  • Виготовлення боєприпасів до вогнепальної зброї, артилерії, бомб, мін та інших знарядь бойового характеру.
  • Виготовлення феєрверків (феєрверків) для святкових та декоративних цілей.
  • Виготовлення детонаторів та інших інструментів для керованого знесення будівель і споруд конструкцій.

Значення пороху

Порох зробив революцію у світі. Це викликало нову еру вогнепальної війни, назавжди змінивши те, як ми розуміємо вогнепальну зброю. війни. Крім того, це дозволило зародитися вивченню вибухових речовин, які, крім своїх безпосередніх збройних цілей, служили, наприклад, для розвитку авіаційної промисловості.

Виробництво пороху

Горіння пороху знаходиться в прямій залежності від розміру його гранул.

Для виробництва пороху інгредієнти (сілітру, вугілля та сірку) необхідно подрібнити та рівномірно змішати за процедурою, яка раніше виконувалася вручну, але пізніше її можна було механізувати за допомогою пресів, що рухаються Вода, наприклад. Інгредієнти необхідно подрібнити в більш-менш дрібний порошок, оскільки його згоряння безпосередньо залежить від розміру його гранул.

Процеси, методи виробництва та поводження з порохом змінювалися в міру придбання. знання про цю суміш. Наприклад, спочатку суміш транспортували з місця її виготовлення до місця, де вона мала бути використана, що було дуже небезпечно через ризик вибуху від ударів або зміни температури. Але згодом компоненти почали транспортувати окремо і їх змішували в тому місці, де мала використовуватися суміш (порох).

Іншим питанням був розмір зерен, отриманих в процесі подрібнення. Спочатку зерна були дуже дрібними, через що вони дуже з’єднувалися в суміші (накопичувалися, як, наприклад, з борошняним пилом). Цього мало повітря між зернами, бо швидкість горіння була повільною та нерівномірною.

Щоб вирішити цю проблему, до суміші додавали воду, щоб отримати однорідну пасту, яку потім висушували і нарізали на зерна різного розміру. Потім за допомогою сита розділяли зерна за різними розмірами. Найменші зерна використовували для зброї меншого калібру (оскільки горіння швидше), а більші для зброї більшого калібру (наприклад, гармати).

Наприклад, чорний порох надто швидко витрачався в європейській зброї 15-го і 16-го століть, і це ще одна причина, чому його почали виготовляти у формі, але більшого зерна.

Сучасні порохи виготовляються з нітроцелюлози (одноосновна) або нітроцелюлози та нітрогліцерину (двоосновна), що вимагає азотування рослинної целюлози та її обробки розчинники до отримання тонкого листа, який потім розрізають на невеликі шматочки, які потім висушують і готують до спалювання.

Порохові ризики

Порох, незважаючи на його піротехнічне використання, є небезпечним матеріалом. Його горіння, залежно від розміру його зерен, може відбуватися іскрою, тертям або ударом, що вимагає обережного поводження, особливо у великих кількостях. Вибухи пороху можуть спричинити травми, смерті та матеріальні збитки, особливо якщо вони відбуваються неконтрольовано.

Крім того, багато побічних компонентів при згорянні забруднюють довкілля, тому зловживання порохом може вплинути на появу кислотні дощі або погіршення якості повітря.

Феєрверк

Піротехніка була винайдена китайцями в мирних цілях.

Піротехніка – це також винахід китайців, які використовували порох у мирних цілях, для розваги, поки не були змушені винаходити вогнепальну зброю для відсічі монгольським загарбникам. Навіть сьогодні для цих цілей використовується порох, особливо у знаменні дати, наприклад кінець року.

Піротехнічні засоби, як правило, складаються з суміші пороху та іншого речовин які відповідають за створення певних кольорів, шуму та випарів. Наприклад, у феєрверках кольори Вони утворюються завдяки наявності солей, які залежно від катіона, які вони мають, матимуть певний колір:

  • Жовтий. Натрієві солі (Na).
  • Помаранчевий. Солі заліза (Fe).
  • Зелений. Солі міді (Cu).
  • червоний. Солі стронцію (Sr).
  • Білий. Солі алюмінію (Al) і магнію (Mg).
  • Яблуко зелене. Солі барію (Ba).
  • Ніжно-червоний. Солі літію (Li).

Однак існують також спеціалізовані форми піротехніки, наприклад, факели, які використовуються в рятувальних місіях або сигналізації, а також у боротьбі з градом або при освітленні певних приміщень.

Вогнепальна зброя

Винахід вогнепальної зброї було б неможливим без відкриття пороху, і воно бере свій початок з китайських династій 10-11-го століття, які адаптували армовані залізом бамбукові труби для стрільби. металеві шматки до монгольських загарбників. Раніше вони вже розробили значну кількість подібної зброї, наприклад, бомби, ракети та вогнемети.

Вогнепальна зброя потрапила на Захід протягом наступних кількох століть і постала нації Європейці мають перевагу над іншими ворожими народами, як у випадку вторгнення с Америка протягом 15 ст. З тих пір його розвиток і вдосконалення не припинялися, як і його використання у війнах у всьому світі.

Крім того, вони використовуються на полюванні, так як це полегшує роботу і дозволяє більшу дистанцію стрільби, а в дисципліни стрільба по мішенях.

В історії людства не повинно бути такого смертоносного винаходу, як вогнепальна зброя.

!-- GDPR -->