barut

Kemija

2022

Objašnjavamo što je barut, kako je izmišljen i kakve je posljedice imao. Vrste baruta, sastav i upotreba.

Barut je prvi poznati eksploziv u povijesti.

Što je barut?

Barut je mješavina tvari s deflagrirajućim svojstvima. Deflagacija je vrsta brzog izgaranja (brza oksidacija) koja proizvodi plamen koji se širi sporo (ali brže nego kod uobičajenog izgaranja) toplinskom difuzijom (fenomen koji se sastoji od pokret iz čestice zbog varijacije temperatura).

Deflagacija je podzvučna eksplozija, koja se razvija sporijom brzinom od brzine zvuk (343,2 m/s). S druge strane, postoje nadzvučne eksplozije (detonacije) koje stvaraju ekspanzivni val, odnosno val tlaka koji putuje brže od zvuka i ostavlja zaostajanje od kemijske reakcije.

Postoje različite vrste baruta, ali općenito pod tim nazivom nazivamo crni barut, prvi poznati eksploziv na svijetu. povijesti. Danas postoje i drugi oblici obdareni niskom proizvodnjom dima i većim performansama, od vrste kemijske reakcije iz izgaranje koji ih karakteriziraju.

Izum baruta

Paradoksalno, barut je izumljen u Kini, ali kao slučajna posljedica potrage taoista za napitkom besmrtnosti. Razne teorije o spaljivanju salitre (smjesa kalijevog nitrata (KNO3) i natrijevog nitrata (NaNO3)) i na sumpor u tekstovima Kineske alkemikalije iz 492. godine. C. ih je predložio kao eventualne tvari pročišćavanje (otuda njegov naziv: pinyin, "Vatra lijek"), iako su upravo njegova zapaljiva svojstva učinila razliku.

U svojoj borbi protiv Mongola, kineske trupe su koristile vatreno oružje: rakete, bombe i primitivne bacače plamena, od kojih su mnogi prešli u ruke pobjedničkih Mongola i na kraju drugih naroda na Bliskom istoku i drugdje. Europa. Prva bitka u kojoj su se zapadni narodi suočili s mongolskom vojskom koja je nosila vatreno oružje bila je bitka kod Mohija u kojoj su Tatari i Mongoli porazili Kraljevinu Mađarsku.

Posljedice otkrića baruta

Prvi top u povijesti upotrijebili su osmanski mameluci 1260. godine.

Otkriće baruta zauvijek će promijeniti vojnu umjetnost ljudsko biće, dajući svijetu novu ravnotežu limenka, jer su postrojbe naoružane barutom bile mnogo učinkovitije od onih koje su bile opremljene melee oružjem, te su imale puno veću sposobnost štete od strijela, koplja i drugog bacanog oružja.

Zapravo, upotreba baruta i eksploziva omogućila je pojavu potpuno novog spektra oruđa ratuključujući topove, odrede za rušenje, bombe, mine i golem i raznolik arsenal pušaka i pištolja. Na primjer, prvi top u povijesti upotrijebili su osmanski mameluci u bici kod Ain Jaluta 1260. godine.

Vrste baruta

Možemo prepoznati sljedeće vrste baruta:

  • Crni prah. To je najstariji i prvi koji je izmišljen. Općenito, kada se govori o barutu, misli se na crni barut. Ima brzu, snažnu reakciju i proizvodi puno dima. Nakon reakcije, ostavio je dosta taloga u cijevima vatrenog oružja, što je uzrokovalo propadanje.
  • Smeđi barut. Izumljen 1880. korištenjem crvenog ugljena i veće količine salitre, postigao je sporije izgaranje i s manje korozivnih ostataka. Međutim, nikad se nije puno koristio jer je nedugo nakon toga izašao bijeli prah.
  • Bijeli prah. Naziva se i bezdimni barut ili piroksilirani barut, uglavnom ima plinovite komponente kao rezultat izgaranja (proizvod nitroceluloze), pa ne ostavlja jednaku količinu taloga kao crni barut. Iz tog razloga ga je zamijenio u vatrenom oružju. Kad kažete bezdimni barut, to ne znači da se tijekom eksplozije ne proizvodi apsolutno nikakav dim, ali ga je mnogo manje nego kada se koristi crni barut.
  • Bljesak baruta. Nedavno izumljen, stvoren je za generiranje svjetlo potrebno za Fotografija primitivan (otuda mu i naziv), budući da ima aluminijske aditive koji, kada dođe do izgaranja, oksidiraju i stvaraju više svjetlosti.

Kemijski sastav baruta

Sastav baruta varira ovisno o vrsti baruta u pitanju. Osim toga, sastav baruta često varira i ovisno o zemlji u kojoj se proizvodi, odnosno ista vrsta baruta može imati različite proporcije njegovih komponenti, unatoč tome što su isti, ovisno o zemlji koja ga je proizvela. Dakle, najpopularniji sastavi različitih vrsta baruta su:

Crni prah: 75% kalijevog nitrata, 15% ugljika i 10% sumpora.

Smeđi ili smeđi prah: 78% salitre, 19% crvenog ugljika i 39% sumpora.

Bijeli prah (bezdimni prah). Sastoji se od vrlo energičnih tvari, uglavnom nitroceluloze ili nitroceluloze pomiješane s nitroglicerinom. Postoji mnogo vrsta:

  • Jednostavna baza. Sastoji se od nitroceluloze
  • Dvostruka baza. Sastoji se od nitroceluloze i nitroglicerina.
  • Trostruka baza. Sastoji se od nitroceluloze, nitroglicerina i nitrogvanidina.

Bljesak baruta. Jedna od njegovih najčešćih varijanti sastoji se od kalijevog perklorata ili permanganata i aluminija u prahu.

Upotreba baruta

Od baruta možete napraviti streljivo za vatreno oružje.

Barut se trenutno koristi za:

  • Proizvodnja streljiva za vatreno oružje, topništvo, bombe, mine i druga sredstva ratnog karaktera.
  • Proizvodnja vatrometa (vatrometa) za proslave i ukrasne svrhe.
  • Proizvodnja detonatora i drugih instrumenata za kontrolirano rušenje zgrada i strukture.

Važnost baruta

Barut je revolucionirao svijet. To je izazvalo novu eru vatrenog oružja, zauvijek promijenivši način na koji razumijemo vatreno oružje. rat. Osim toga, omogućio je rođenje proučavanja eksploziva, koji je izvan svoje neposredne svrhe oružja služio, na primjer, za njegovanje zrakoplovne industrije.

Proizvodnja baruta

Izgaranje baruta izravno ovisi o veličini njegove granulacije.

Za proizvodnju baruta, sastojci (salitra, ugljen i sumpor) moraju biti zdrobljeni i jednoliko pomiješani postupkom koji se prije radio ručno, ali koji se kasnije mogao mehanizirati pomoću preša koje pomiču Voda, na primjer. Sastojci se moraju samljeti u manje-više fini prah, jer njegovo izgaranje izravno ovisi o veličini granulacije.

Procesi, metode proizvodnje i rukovanja barutom mijenjali su se kako se sve više stjecalo. znanje o ovoj mješavini. Na primjer, u početku se smjesa transportirala od mjesta gdje je proizvedena do mjesta gdje je trebala biti korištena, što je bilo vrlo opasno zbog rizik eksplozije udarcima ili promjenama temperature. No, kasnije su komponente počeli posebno transportirati i miješali su se na mjestu gdje je smjesa trebala biti korištena (barut).

Drugi problem je bila veličina zrna dobivenih u procesu mljevenja. U početku su zrnca bila jako fina, što je dovelo do toga da su bila jako sjedinjena u smjesi (nagomilana kao što se događa na primjer s prašinom od brašna). Zbog toga tamo nije bilo dovoljno zrak između zrna, jer je brzina gorenja bila spora i neravnomjerna.

Kako bi se riješio ovaj problem, smjesi je dodavana voda kako bi se dobila homogena pasta koja se zatim sušila i rezala na zrna različitih veličina. Zatim su, pomoću sita, zrna razdvojena prema različitim veličinama. Najmanja zrna korištena su za oružje manjeg kalibra (jer je izgaranje brže), a veća za oružje većeg kalibra (kao što su topovi).

Crni se barut, na primjer, prebrzo trošio u europskom oružju 15. i 16. stoljeća, što je još jedan razlog zašto se počeo proizvoditi u jednoličnim, ali većim zrnima.

Današnji se baruti proizvode od nitroceluloze (monobazične) ili nitroceluloze i nitroglicerina (bibazične), što zahtijeva nitrogenaciju biljne celuloze i njezinu obradu s otapala dok se ne dobije tanak list koji se zatim reže na sitne komade koji se zatim suše i pripremaju za izgaranje.

Rizici od baruta

Barut je, unatoč pirotehničkoj namjeni, opasan materijal. Njegovo izgaranje, ovisno o veličini zrna, može se dogoditi iskrom, trenjem ili udarcem, što zahtijeva pažljivo rukovanje, osobito u velikim količinama. Eksplozije baruta mogu uzrokovati ozljede, smrtni slučajevi i materijalne štete, posebno kada nastaju na nekontroliran način.

Osim toga, mnoge nusproizvedene komponente u izgaranju onečišćuju prirodu, pa zlouporaba baruta može utjecati na pojavu kisele kiše ili pogoršati kvalitetu zraka.

Vatromet

Pirotehniku ​​su izmislili Kinezi u miroljubive svrhe.

Pirotehnika je također izum Kineza, koji su koristili barut u miroljubive svrhe, za zabavu, sve dok nisu bili prisiljeni izmisliti vatreno oružje kako bi odbili mongolske osvajače. I danas se u te svrhe koristi barut, osobito na značajne datume, kao što je kraj godine.

Pirotehnička sredstva se uglavnom sastoje od mješavine baruta i ostalog tvari koji su odgovorni za proizvodnju određenih boja, buke i isparenja. Na primjer, u vatrometu boje Nastaju zbog prisutnosti soli koje će, ovisno o kationu koji imaju, imati određenu boju:

  • Žuta boja. Natrijeve soli (Na).
  • Naranča. Soli željeza (Fe).
  • Zelena. Bakrene soli (Cu).
  • Crvena. Stroncijeve soli (Sr).
  • Bijeli. Soli aluminija (Al) i magnezija (Mg).
  • Jabuka zelena. Barijeve soli (Ba).
  • Nježno crvena. Litijeve soli (Li).

No, postoje i specijalizirani oblici pirotehnike, kao što su baklje koje se koriste u misijama spašavanja ili signalizacije, kao i u borbi protiv tuče ili osvjetljavanju određenih prostora.

Vatreno oružje

Izum vatrenog oružja ne bi bio moguć bez otkrića baruta, a potječe još iz kineskih dinastija iz 10. i 11. stoljeća, koje su za pucanje prilagodile cijevi od bambusa ojačane željezom. metalni komadi mongolskim osvajačima. Prije su već razvili značajan broj sličnog oružja, poput bombi, raketa i bacača plamena.

Vatreno oružje je došlo na Zapad tijekom sljedećih nekoliko stoljeća i osiguralo nacije Europljani imaju prednost u odnosu na druge neprijateljske narode, kao što je slučaj invazije na Amerika tijekom 15. stoljeća. Od tada ne prestaje njegov razvoj i usavršavanje, kao ni korištenje u ratovanju diljem svijeta.

Osim toga, koriste se i u lovu, jer olakšava rad i omogućava veću daljinu gađanja i u discipline sport gađanja metom.

U ljudskoj povijesti ne smije postojati tako smrtonosni izum kao što je vatreno oružje.

!-- GDPR -->