火药

化学

2022

我们解释了火药是什么、它是如何发明的以及它产生的后果。火药的种类、成分和用途。

火药是历史上第一种已知的炸药。

什么是火药?

火药是具有爆燃特性的物质的混合物。爆燃是一种产生火焰的快速燃烧(快速氧化),通过热扩散(一种由 移动粒子 由于变化的 温度).

爆燃是一种亚音速爆炸,其发展速度低于 声音 (343.2 米/秒)。另一方面,还有超音速爆炸(爆轰),它会产生膨胀波,即传播速度比声音快并留下滞后的压力波。 化学反应.

有不同类型的火药,但我们通常用这个名称来指代黑火药,这是世界上第一种已知的炸药。 历史.今天还有其他形式具有低烟量和更高的性能,因为 化学反应燃烧 表征他们。

火药的发明

矛盾的是,火药是在中国发明的,但却是道家寻求长生不老药的偶然结果。关于硝石燃烧的各种理论(混合物 硝酸钾 (KNO3) 和硝酸钠 (NaNO3)) 和硫 文本 公元 492 年的中国炼金术。 C. 将它们作为最终提议 物质 净化(因此得名: 拼音,“火药”),尽管真正产生影响的是它的燃烧特性。

在与蒙古人的战斗中,中国军队使用火器:火箭、炸弹和原始的火焰喷射器,其中许多武器落入了胜利的蒙古人手中,最终落入了中东和其他地方的其他人民手中。 欧洲.西方民族第一次面对携带火器的蒙古军队的战斗是莫希之战,匈牙利王国被入侵的鞑靼人和蒙古人击败。

发现火药的后果

1260 年,奥斯曼马穆鲁克人使用了历史上第一门大炮。

火药的发现将永远改变当时的军事艺术 ,给世界一个新的平衡 能够,因为装备火药的部队比装备近战武器的部队更有效,并且比箭、矛和其他投掷武器具有更大的伤害能力。

事实上,火药和炸药的使用使得一系列全新的工具出现。 战争包括大炮、爆破队、炸弹、地雷以及庞大而多样的步枪和手枪库。例如,奥斯曼马穆鲁克人在 1260 年的 Ain Jalut 战役中使用了历史上第一门大炮。

火药的种类

我们可以识别以下类型的火药:

  • 黑火药。它是最古老的,也是最早被发明的。一般来说,当提到火药时,它是指黑火药。它具有快速、强大的反应,并且会产生大量烟雾。反应过来后,在枪械的管道中留下了大量的残留物,造成了变质。
  • 棕色火药。它于 1880 年通过使用红煤和大量硝石发明,实现了更慢的燃烧和更少的腐蚀性残留物。然而,它从来没有被使用过,因为不久之后白色粉末就出来了。
  • 白色粉末。也称为无烟火药或热氧化火药,由于燃烧(硝化纤维的产物),它主要含有气态成分,因此它不会留下与黑色粉末相同数量的残留物。出于这个原因,它正在用枪支代替它。说到无烟火药,并不是说爆炸时绝对不产生烟雾,而是比使用黑火药时少很多。
  • 闪光火药。最近发明的,它的创建是为了生成 必要 摄影 原始(因此得名),因为它含有铝添加剂,当燃烧发生时,氧化并产生更多的光。

火药化学成分

火药的成分因所讨论的火药类型而异。此外,火药的成分也往往因生产国家的不同而有所不同,即同一种火药可以有不同的成分。 比例 其组件的数量,尽管相同,但取决于制造它的国家/地区。因此,最流行的不同类型火药的成分是:

黑色粉末:75% 硝酸钾、15% 碳和 10% 硫。

棕色或棕色粉末:78% 硝石、19% 红碳和 39% 硫。

白色粉末(无烟粉末)。它由非常有活力的物质组成,主要是硝化纤维或与硝化甘油混合的硝化纤维。有很多类型:

  • 简单的基础。由硝化纤维组成
  • 双基。由硝酸纤维素和硝酸甘油组成。
  • 三重基地。由硝酸纤维素、硝酸甘油和硝基胍组成。

闪光火药。其最常见的变体之一是由高氯酸钾或高锰酸钾和铝粉组成。

火药的用途

使用火药,您可以制造枪支弹药。

火药目前用于:

  • 为火器、大炮、炸弹、地雷和其他战争性质的仪器制造弹药。
  • 制造烟花(烟花)用于庆祝和装饰目的。
  • 制造雷管和其他用于控制拆除建筑物和的仪器 结构.

火药的重要性

火药彻底改变了世界。它开启了枪械战争的新时代,永远改变了我们对枪械的理解。 战争.此外,它还促成了炸药研究的诞生,炸药研究超出了其直接武器目的,例如用于培育航空工业。

火药的制造

火药的燃烧直接取决于其颗粒的大小。

为了制造火药,必须将原料(硝石、煤和硫磺)粉碎并均匀混合,这一过程以前是手工完成的,但后来可以使用由移动的压力机进行机械化。 , 例如。这些成分必须研磨成或多或少的细粉,因为其燃烧直接取决于其颗粒的大小。

随着获得更多火药,火药的工艺、制造和处理方法也在发生变化。 知识 关于这个组合。例如,最初将混合物从制造地运输到使用地,这是非常危险的,因为 风险 因打击或温度变化而爆炸。但后来,他们开始单独运输成分,并在使用混合物的地方(火药)混合。

另一个问题是研磨过程中获得的晶粒尺寸。最初,谷物非常细,这使它们在混合物中非常团结(例如,像面粉一样堆积)。那还不够 空气 颗粒之间,因为燃烧速度缓慢且不均匀。

为了解决这个问题,将水加入混合物中以获得均匀的糊状物,然后将其干燥并切成不同大小的颗粒。然后,使用筛子根据不同的大小将谷物分离。最小的颗粒用于较小口径的武器(因为燃烧速度更快),较大的颗粒用于较大口径的武器(例如大炮)。

例如,黑色粉末在 15 和 16 世纪的欧洲武器中消耗得太快,这是它开始以均匀但较大的颗粒制造的另一个原因。

今天的火药是由硝基纤维素(一元)或硝基纤维素和硝化甘油(二元)制造的,这需要植物纤维素的氮化和用 溶剂 直到获得薄片,然后将其切成小块,然后干燥并准备燃烧。

火药风险

火药尽管具有烟火用途,但仍是一种危险材料。它的燃烧取决于其颗粒的大小,可以通过火花、摩擦或敲击发生,这需要小心处理,尤其是大量时。火药爆炸会造成伤害, 死亡人数 和材料损坏,特别是当它们以不受控制的方式发生时。

此外,燃烧过程中产生的许多副产物都具有污染性质,因此滥用火药会影响外观。 酸雨 或恶化空气质量。

烟花

烟火是中国人为了和平目的而发明的。

烟火也是中国人的发明,他们将火药用于和平目的和娱乐,直到他们被迫发明火器来击退蒙古入侵者。即使在今天,火药也被用于这些目的,尤其是在重要的日子,例如年末。

烟火装置一般由火药和其他物质的混合物组成 物质 它们负责产生某些颜色、噪音和烟雾。例如,在烟花中 颜色 它们是由盐的存在产生的,根据它们所含的阳离子,盐会具有某种颜色:

  • 黄色的。钠盐 (Na)。
  • 橘子。铁盐(Fe)。
  • 绿。铜盐 (Cu)。
  • 红色的。锶盐 (Sr)。
  • 白色的。铝 (Al) 和镁 (Mg) 盐。
  • 苹果绿。钡盐 (Ba)。
  • 柔和的红色。锂盐(Li)。

然而,也有特殊形式的烟火,例如用于救援或信号任务的照明弹,以及用于对抗冰雹或某些空间的照明。

枪支

如果没有火药的发现,就不可能有火器的发明,它的历史可以追溯到 10 和 11 世纪的中国朝代,他们采用铁增强的竹管进行射击。 金属件 给蒙古侵略者。之前他们已经开发了大量类似的武器,例如炸弹、火箭和火焰喷射器。

在接下来的几个世纪里,枪支来到西方并提供了 国家 欧洲人比其他敌对民族有优势,就像入侵的情况一样 美国 在 15 世纪。从那时起,它的发展和改进就没有停止过,也没有在世界各地的战争中使用过。

此外,它们用于狩猎,因为它便于工作并允许更大的射击距离,并且在 学科 目标射击运动。

人类历史上绝不能有像枪支这样致命的发明。

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