حقائق البارود والتاريخ والوصف

البارود أو مسحوق أسود له أهمية تاريخية كبيرة في الكيمياء. على الرغم من أنه يمكن أن ينفجر ، إلا أن استخدامه الرئيسي هو دافع. اخترع الصينيون البارود الكيميائيون في القرن التاسع. في الأصل ، تم صنعه عن طريق خلط عنصري الكبريت والفحم والملح (نترات البوتاسيوم). ال فحم تقليديا جاءت من شجرة الصفصاف ، ولكن تم استخدام جميع أنواع العنب والبندق والشيخوخة والغار والصنوبر. الفحم ليس الوقود الوحيد الذي يمكن استخدامه. يستخدم السكر في كثير من الأحيان تطبيقات الألعاب النارية.

عندما كانت المكونات معا بعناية، وكانت النتيجة النهائية مسحوق يسمى "سربنتين". تميل المكونات إلى طلب إعادة المزج قبل الاستخدام ، لذلك كان صنع البارود أمرًا خطيرًا للغاية. في بعض الأحيان ، يضيف الأشخاص الذين صنعوا البارود الماء أو النبيذ أو سائلًا آخر لتقليل هذا الخطر نظرًا لأن شرارة واحدة يمكن أن تؤدي إلى نشوب حريق دخاني. بمجرد خلط السربنتين بسائل ، يمكن دفعه من خلال شاشة لصنع حبيبات صغيرة ، والتي سمح لها بعد ذلك بالجفاف.

للتلخيص ، يتكون المسحوق الأسود من وقود (فحم أو سكر) و مؤكسد (الملح الصافي أو النتر) ، و الكبريت، للسماح برد فعل مستقر. يشكل الكربون من الفحم بالإضافة إلى الأكسجين ثاني أكسيد الكربون والطاقة. سيكون التفاعل بطيئًا ، مثل حريق الخشب ، باستثناء العامل المؤكسد. يجب أن يسحب الكربون الموجود في النار الأكسجين من الهواء. يوفر الملح الصخري أكسجين إضافي. تتفاعل نترات البوتاسيوم والكبريت والكربون معًا لتكوين غازات النيتروجين وثاني أكسيد الكربون وكبريتيد البوتاسيوم. توفر الغازات المتوسعة والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون قوة الدفع.

يميل البارود إلى إنتاج أ الكثير من الدخان، والتي يمكن أن تضعف الرؤية في ساحة المعركة أو تقلل من رؤية الألعاب النارية. يؤثر تغيير نسبة المكونات على معدل حرق البارود وكمية الدخان التي يتم إنتاجها.

بينما يمكن استخدام كلا من المسحوق الأسود والبارود التقليدي في الأسلحة النارية ، كان مصطلح "مسحوق أسود" أدخلت في أواخر القرن التاسع عشر في الولايات المتحدة لتمييز الصيغ الجديدة عن التقليدية البارود. ينتج المسحوق الأسود دخانًا أقل من تركيبة البارود الأصلية. من الجدير بالذكر أن المسحوق الأسود المبكر كان في الواقع من البيض أو تان اللون ، وليس الأسود!

لا يستخدم الكربون غير متبلور النقي في مسحوق أسود. يحتوي الفحم ، على الرغم من احتوائه على الكربون ، على السليلوز الناتج عن احتراق غير كامل للخشب. وهذا يعطي الفحم درجة حرارة إشعال منخفضة نسبيًا. بالكاد يحرق مسحوق أسود مصنوع من الكربون النقي.

لا توجد "وصفة" واحدة للبارود. وذلك لأن تغيير نسبة المكونات ينتج تأثيرات مختلفة. يحتاج المسحوق المستخدم في الأسلحة النارية إلى حرق بمعدل سريع لتسريع قذيفة. من ناحية أخرى ، يجب أن تحترق تركيبة تستخدم كقوة دافعة للصاروخ ببطء أكبر لأنها تسرع الجسم على مدى فترة طويلة من الزمن. يستخدم المدفع ، مثل الصواريخ ، مسحوقًا بمعدل حرق أقل.

في عام 1879 ، أعد الفرنسيون البارود باستخدام 75 ٪ من الملح الصخري و 12.5 ٪ من الكبريت و 12.5 ٪ من الفحم. في نفس العام ، استخدم الإنجليز البارود المصنوع من 75 ٪ ملح صخري و 15 ٪ فحم و 10 ٪ كبريت. تتكون صيغة صاروخية واحدة من 62.4٪ ملح صخري ، 23.2٪ فحم ، و 14.4٪ كبريت.

يعتقد المؤرخون أن البارود نشأ في الصين. في الأصل ، تم استخدامه بمثابة حارق. في وقت لاحق ، وجد استخدامه كوقود دافع ومتفجر. لا يزال من غير الواضح متى شق البارود طريقه بالضبط إلى أوروبا. في الأساس ، هذا بسبب صعوبة تفسير السجلات التي تصف استخدام البارود. قد يكون السلاح الذي ينتج دخانًا قد استخدم البارود أو قد يستخدم بعض التركيبات الأخرى. كانت الصيغ التي دخلت حيز الاستخدام في أوروبا مطابقة تمامًا لتلك المستخدمة في الصين ، مما يشير إلى إدخال التكنولوجيا بعد تطويرها بالفعل.

• أغراوال ، جاي براكاش (2010). مواد عالية الطاقة: الوقود الدافع والمتفجرات والألعاب النارية. وايلي- VCH.
• أندريد ، تونيو (2016). عصر البارود: الصين والابتكار العسكري وصعود الغرب في تاريخ العالم. مطبعة جامعة برينستون. ردمك 978-0-691-13597-7.
• أشفورد ، بوب (2016). "تفسير جديد للبيانات التاريخية عن صناعة البارود في ديفون وكورنوال". ج. تريفيتيك سوك. 43: 65–73.
• بارتينجتون ، جي آر (1999). تاريخ النار اليونانية والبارود. بالتيمور: مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ردمك 978-0-8018-5954-0.
• أوربانسكي ، تاديوس (1967) ، كيمياء وتكنولوجيا المتفجرات, ثالثًا. نيويورك: Pergamon Press.