šaujampulveris

Ķīmija

2022

Mēs skaidrojam, kas ir šaujampulveris, kā tas tika izgudrots un kādas tam bija sekas. Šaujampulvera veidi, sastāvs un pielietojums.

Šaujampulveris ir pirmais zināmais sprāgstviela vēsturē.

Kas ir šaujampulveris?

Šaujampulveris ir vielu maisījums ar deflagrējošām īpašībām. Deflagrācija ir ātras sadegšanas (ātra oksidēšanās) veids, kas rada liesmu, kas lēni (bet ātrāk nekā parastajā sadegšanā) izplatās termiskās difūzijas rezultātā (parādība, kas sastāv no kustība no daļiņas variāciju dēļ temperatūra).

Deflagrācija ir zemskaņas sprādziens, kas attīstās ar ātrumu, kas ir lēnāks nekā skaņu (343,2 m/s). No otras puses, ir virsskaņas sprādzieni (detonācijas), kas rada ekspansīvu vilni, tas ir, spiediena vilni, kas virzās ātrāk nekā skaņa un atstāj nobīdi. ķīmiskās reakcijas.

Ir dažādi šaujampulvera veidi, taču parasti ar šo nosaukumu mēs apzīmējam melno pulveri, pirmo zināmo sprāgstvielu pasaulē. vēsture. Mūsdienās ir arī citi veidi, kas apveltīti ar zemu dūmu veidošanos un augstāku veiktspēju, kopš veida ķīmiskās reakcijas no degšana kas tos raksturo.

Šaujampulvera izgudrojums

Paradoksāli, bet šaujampulveris tika izgudrots Ķīnā, bet kā nejaušas sekas daoistu meklējumiem pēc nemirstības dziras. Dažādas teorijas par salpetera dedzināšanu (maisījums kālija nitrāta (KNO3) un nātrija nitrāta (NaNO3)) un sēra tekstiem Ķīniešu alķīmija mūsu ēras 492. gadā. C. ierosināja tos kā iespējamos vielas attīrīšana (tātad tā nosaukums: pinyin, “Ugunsgrēka zāles”), lai gan tās uzliesmojošās īpašības patiešām mainīja.

Cīņā pret mongoļiem Ķīnas karaspēks izmantoja šaujamieročus: raķetes, bumbas un primitīvus liesmu metējus, no kuriem daudzi nonāca uzvarētāju mongoļu un galu galā arī citu tautu rokās Tuvajos Austrumos un citur. Eiropā. Pirmā kauja, kurā rietumu tautas sastapās ar mongoļu armiju, kas nēsāja šaujamieročus, bija Mohi kauja, kurā Ungārijas karalisti sakāva iebrūkošie tatāri un mongoļi.

Šaujampulvera atklāšanas sekas

Pirmo lielgabalu vēsturē izmantoja Osmaņu mameluki 1260. gadā.

Šaujampulvera atklāšana uz visiem laikiem mainītu militāro mākslu cilvēks, sniedzot pasaulei jaunu līdzsvaru var, jo ar šaujampulveri bruņotie karaspēki bija daudz efektīvāki par tiem, kas bija apgādāti ar tuvcīņas ieročiem, un tiem bija daudz lielāka bojājumu spēja nekā bultām, šķēpiem un citiem metamiem ieročiem.

Faktiski šaujampulvera un sprāgstvielu izmantošana ļāva parādīties pilnīgi jaunam instrumentu klāstam karšieskaitot lielgabalus, nojaukšanas komandas, bumbas, mīnas un milzīgu un daudzveidīgu šauteņu un pistoļu arsenālu. Piemēram, pirmo lielgabalu vēsturē izmantoja Osmaņu mameluki kaujā pie Ain Jalut 1260. gadā.

Šaujampulvera veidi

Mēs varam identificēt šādus šaujampulvera veidus:

  • Melns pulveris. Tas ir vecākais un pirmais, kas tika izgudrots. Kopumā, runājot par šaujampulveri, tas attiecas uz melno pulveri. Tam ir ātra, spēcīga reakcija un tas rada daudz dūmu. Pēc reaģēšanas tas atstāja daudz nogulšņu šaujamieroču caurulēs, kas izraisīja bojāšanos.
  • Brūnais šaujampulveris. Izgudrots 1880. gadā, izmantojot sarkanās ogles un lielāku salpetra daudzumu, tas panāca lēnāku sadegšanu un ar mazāk kodīgām atliekām. Tomēr tas nekad netika izmantots daudz, jo neilgi pēc tam parādījās balts pulveris.
  • Balts pulveris. Saukts arī par bezdūmu vai piroksilētu šaujampulveri, tajā degšanas rezultātā pārsvarā ir gāzveida sastāvdaļas (nitrocelulozes produkts), tāpēc tas neatstāj tādu pašu daudzumu atlikumu kā melnais pulveris. Šī iemesla dēļ tas tika aizstāts ar šaujamieročiem. Ja jūs sakāt bezdūmu pulveris, tas nenozīmē, ka sprādziena laikā nerodas absolūti nekādi dūmi, bet to ir daudz mazāk nekā izmantojot melno pulveri.
  • Zibens šaujampulveris. Nesen izgudrots, tas tika izveidots, lai ģenerētu gaisma nepieciešams priekš Fotogrāfija primitīvs (tātad arī nosaukums), jo tajā ir alumīnija piedevas, kas degšanas laikā oksidējas un rada vairāk gaismas.

Šaujampulvera ķīmiskais sastāvs

Šaujampulvera sastāvs mainās atkarībā no attiecīgā šaujampulvera veida. Turklāt šaujampulvera sastāvs bieži atšķiras arī atkarībā no valsts, kurā tas tiek ražots, tas ir, viena un tā paša veida šaujampulvera sastāvs var būt atšķirīgs proporcijas neatkarīgi no tā ražotājvalsts. Tātad populārākās dažādu veidu šaujampulvera kompozīcijas ir:

Melnais pulveris: 75% kālija nitrāts, 15% ogleklis un 10% sērs.

Brūns vai brūns pulveris: 78% salpetra, 19% sarkanā oglekļa un 39% sēra.

Balts pulveris (bezdūmu pulveris). To veido ļoti enerģiskas vielas, galvenokārt nitroceluloze vai nitroceluloze, kas sajaukta ar nitroglicerīnu. Ir daudz veidu:

  • Vienkārša bāze. Sastāv no nitrocelulozes
  • Dubultā bāze. Sastāv no nitrocelulozes un nitroglicerīna.
  • Trīskāršā bāze. Sastāv no nitrocelulozes, nitroglicerīna un nitroguanidīna.

Zibens šaujampulveris. Viens no visizplatītākajiem tā variantiem sastāv no kālija perhlorāta vai permanganāta un alumīnija pulvera.

Šaujampulvera izmantošanas veidi

Ar šaujampulveri var izgatavot munīciju šaujamieročiem.

Šaujampulveri pašlaik izmanto, lai:

  • Ražo munīciju šaujamieročiem, artilērijai, bumbām, mīnām un citiem kareivīgiem instrumentiem.
  • Salūtu (uguņošanas) ražošana svinībām un dekoratīviem nolūkiem.
  • Ražo detonatorus un citus instrumentus kontrolētai ēku nojaukšanai un struktūras.

Šaujampulvera nozīme

Šaujampulveris radīja revolūciju pasaulē. Tas izraisīja jaunu šaujamieroču kara ēru, uz visiem laikiem mainot veidu, kā mēs saprotam šaujamieročus. karš. Turklāt tas ļāva izveidot sprāgstvielu pētījumu, kas ārpus tiešajiem ieroču mērķiem kalpoja, piemēram, aeronautikas nozares attīstībai.

Šaujampulvera ražošana

Šaujampulvera sadegšana ir tieši atkarīga no tā granulācijas lieluma.

Lai ražotu šaujampulveri, sastāvdaļas (sālspēters, ogles un sērs) jāsadrupina un viendabīgi jāsamaisa, veicot procedūru, kas iepriekš tika veikta ar rokām, bet ko vēlāk varēja mehanizēt ar pārvietošanas presēm. Ūdens, piemēram. Sastāvdaļas jāsasmalcina vairāk vai mazāk smalkā pulverī, jo tā sadegšana ir tieši atkarīga no granulu lieluma.

Iegādājoties šaujampulveru, mainījās procesi, ražošanas un apstrādes metodes. zināšanas par šo sajaukumu. Piemēram, sākotnēji maisījums tika transportēts no vietas, kur tas tika ražots uz vietu, kur tas bija paredzēts, kas bija ļoti bīstami, jo risks sprādziens sitienu vai temperatūras izmaiņu rezultātā. Taču vēlāk sāka pārvadāt sastāvdaļas atsevišķi un sajauca maisījuma lietošanas vietā (šaujampulveris).

Vēl viens jautājums bija malšanas procesā iegūto graudu lielums. Sākotnēji graudi bija ļoti smalki, kā rezultātā tie bija ļoti vienoti maisījumā (sakrauti, kā tas notiek, piemēram, ar miltu putekļiem). Ar to tur bija par maz gaiss starp graudiem, jo ​​degšanas ātrums bija lēns un nevienmērīgs.

Lai atrisinātu šo problēmu, maisījumam tika pievienots ūdens, lai iegūtu viendabīgu pastu, kas pēc tam tika žāvēta un sagriezta dažāda lieluma graudos. Pēc tam, izmantojot sietu, graudi tika atdalīti atbilstoši to dažādajiem izmēriem. Mazākie graudi tika izmantoti mazāka kalibra ieročiem (jo degšana notiek ātrāk), bet lielāki - lielāka kalibra ieročiem (piemēram, lielgabaliem).

Piemēram, melnais pulveris pārāk ātri tika patērēts 15. un 16. gadsimta Eiropas ieročos, kas ir vēl viens iemesls, kāpēc to sāka ražot vienveidīgos, bet lielākos graudos.

Mūsdienu šaujampulveri ražo no nitrocelulozes (vienbāzes) vai nitrocelulozes un nitroglicerīna (divbāziskā), kam nepieciešama augu celulozes slāpēšana un apstrāde ar šķīdinātāji līdz tiek iegūta plāna loksne, ko pēc tam sagriež mazos gabaliņos, kurus pēc tam žāvē un sagatavo sadedzināšanai.

Šaujampulvera riski

Šaujampulveris, neraugoties uz pirotehnisko izmantošanu, ir bīstams materiāls. Tā sadegšana atkarībā no graudu lieluma var notikt dzirksteles, berzes vai sitienu rezultātā, kas prasa rūpīgu apstrādi, īpaši lielos daudzumos. Šaujampulvera sprādzieni var izraisīt ievainojumus, nāves gadījumi un materiālie zaudējumi, īpaši, ja tie rodas nekontrolēti.

Turklāt daudzas degšanas procesā blakus ražotās sastāvdaļas ir piesārņojošas, tāpēc šaujampulvera ļaunprātīga izmantošana var ietekmēt skābie lietus vai pasliktinās gaisa kvalitāte.

Uguņošana

Pirotehniku ​​miermīlīgiem nolūkiem izgudroja ķīnieši.

Pirotehnika ir arī ķīniešu izgudrojums, kuri šaujampulveri izmantoja mierīgiem nolūkiem, izklaidei, līdz bija spiesti izgudrot šaujamieročus, lai atvairītu mongoļu iebrucējus. Šaujampulveri arī mūsdienās izmanto šiem nolūkiem, īpaši nozīmīgos datumos, piemēram, gada beigās.

Pirotehniskās ierīces parasti sastāv no šaujampulvera un cita maisījuma vielas kas ir atbildīgi par noteiktu krāsu, trokšņa un izgarojumu veidošanos. Piemēram, uguņošanas ierīcēs krāsas Tos ražo sāļu klātbūtne, kuriem atkarībā no tajos esošā katjona būs noteikta krāsa:

  • Dzeltens. Nātrija sāļi (Na).
  • Apelsīns. Dzelzs sāļi (Fe).
  • Zaļš. Vara sāļi (Cu).
  • Sarkans. Stroncija sāļi (Sr).
  • Balts. Alumīnija (Al) un magnija (Mg) sāļi.
  • Ābolu zaļš. Bārija sāļi (Ba).
  • Mīksts sarkans. Litija sāļi (Li).

Tomēr ir arī specializētas pirotehnikas formas, piemēram, signālraķetes, ko izmanto glābšanas vai signalizācijas misijās, kā arī cīņā pret krusu vai noteiktu telpu apgaismošanā.

Šaujamieroči

Šaujamieroču izgudrošana nebūtu iespējama bez šaujampulvera atklāšanas, un tā aizsākās 10. un 11. gadsimta ķīniešu dinastijās, kas šaušanai pielāgoja ar dzelzi pastiprinātas bambusa caurules. metāla gabali mongoļu iebrucējiem. Pirms tam viņi jau bija izstrādājuši ievērojamu skaitu līdzīgu ieroču, piemēram, bumbas, raķetes un liesmu metējus.

Šaujamieroči Rietumos nonāca dažu nākamo gadsimtu laikā un tika nodrošināti tautām Eiropiešiem ir priekšrocības salīdzinājumā ar citām ienaidnieku tautām, kā tas ir iebrukuma gadījumā Amerika 15. gadsimta laikā. Kopš tā laika tā attīstība un pilnveidošana nav beigusies, kā arī tā izmantošana karadarbībā visā pasaulē.

Turklāt tos izmanto medībās, jo tas atvieglo darbu un ļauj sasniegt lielāku šaušanas attālumu un iekšā disciplīnās sporta šaušanas mērķī.

Cilvēces vēsturē nedrīkst būt tik nāvējošu izgudrojumu kā šaujamieroči.

!-- GDPR -->