Střelný prach nebo Černý prášek má v chemii velký historický význam. Ačkoli to může explodovat, jeho hlavní použití je jako pohonná hmota. Gunpowder byl vynalezen Číňany alchymisté v 9. století. Původně byl vyroben smícháním elementárních síra, uhlí a ledek (dusičnan draselný). dřevěné uhlí tradičně pocházelo z vrby, ale byly použity všechny révy vinné, lískové, starší, vavřínové a šišky. Uhlí není jediným palivem, které lze použít. Cukr se místo toho používá v mnoha pyrotechnické aplikace.
Když byly ingredience pečlivě společně zabrzdit, konečný výsledek byl prášek, který se jmenoval „hadec“. Složky měly tendenci vyžadovat před použitím remixování, takže výroba střelného prachu byla velmi nebezpečná. Lidé, kteří vyrobili střelný prach, by někdy přidali vodu, víno nebo jinou tekutinu, aby snížili toto nebezpečí, protože jediná jiskra by mohla způsobit kouřový oheň. Jakmile byl serpentin smíchán s kapalinou, mohl být protlačen skrz síto, aby se vytvořily malé pelety, které pak byly ponechány vyschnout.
Jak Gunpowder funguje
Stručně řečeno, černý prášek se skládá z paliva (uhlí nebo cukru) a oxidační činidlo (ledek nebo niter) a síra, umožňující stabilní reakci. Uhlí z uhlí a kyslíku tvoří oxid uhličitý a energii. Reakce by byla pomalá, jako u ohně dřeva, s výjimkou oxidačního činidla. Uhlík v ohni musí čerpat kyslík ze vzduchu. Saltpeter poskytuje další kyslík. Dusičnan draselný, síra a uhlík spolu reagují za vzniku plynů dusíku a oxidu uhličitého a sirníku draselného. Hnací účinek zajišťují expandující plyny, dusík a oxid uhličitý.
Střelný prach má tendenci produkovat hodně kouře, což může narušit vidění na bojišti nebo snížit viditelnost ohňostroje. Změna poměru přísad ovlivňuje rychlost, se kterou střelný prach pálí, a množství kouře, který je produkován.
Rozdíl mezi střelným prachem a černým práškem
Zatímco černý střelný prach a tradiční střelný prach mohou být použity ve střelných zbraních, termín „černý prášek“ byl představen na konci 19. století ve Spojených státech, aby odlišil novější formulace od tradičních střelný prach. Černý prášek produkuje méně kouře než původní složení střelného prachu. Stojí za zmínku, že brzy černý prášek byl ve skutečnosti šedobílý nebo žlutohnědý, nikoli černý!
Uhlí versus uhlík v střelném prachu
Čistý amorfní uhlík se v černém prášku nepoužívá. Uhlí, obsahuje uhlík, obsahuje také celulózu z neúplného spalování dřeva. To dává aktivní uhlí relativně nízkou teplotu vznícení. Černý prášek vyrobený z čistého uhlíku by stěží hořel.
Složení střelného prachu
Neexistuje jediný „recept“ na střelný prach. Je tomu tak proto, že změna poměru složek způsobuje různé účinky. Prášek používaný ve střelných zbraních musí hořet rychlým tempem, aby rychle urychlil projektil. Na druhé straně formulace používaná jako raketový pohon musí hořet pomaleji, protože zrychluje tělo po dlouhou dobu. Kanón, stejně jako rakety, používá prášek s pomalejší rychlostí hoření.
V roce 1879 francouzština připravila střelný prach pomocí 75% ledovce, 12,5% síry a 12,5% uhlí. Stejný rok, angličtina používala střelný prach vyrobený z 75% ledek, 15% uhlí a 10% síry. Jedna raketová formule se skládala z 62,4% ledovce, 23,2% uhlí a 14,4% síry.
Vynález střelného prachu
Historici věří, že střelný prach pochází z Číny. Původně to bylo používáno jako zápalný. Později našel použití jako pohonná hmota a výbušnina. Zůstává nejasné, kdy se přesně střelný prach dostal do Evropy. V zásadě je to proto, že záznamy popisující použití střelného prachu jsou obtížně interpretovatelné. Zbraň, která produkovala kouř, mohla použít střelný prach nebo mohla použít jinou formulaci. Vzorce, které se začaly používat v Evropě, se shodovaly s formami používanými v Číně, což naznačuje, že tato technologie byla zavedena poté, co již byla vyvinuta.
Zdroje
- Agrawal, Jai Prakash (2010). Materiály s vysokou energií: Propelenty, výbušniny a pyrotechnika. Wiley-VCH.
- Andrade, Tonio (2016). Střelný prach: Čína, vojenské inovace a vzestup Západu ve světové historii. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-13597-7.
- Ashford, Bob (2016). "Nová interpretace historických dat o střelném průmyslu v Devonu a Cornwallu". J. Trevithick Soc. 43: 65–73.
- Partington, J.R. (1999). Historie řeckého ohně a střelného prachu. Baltimore: Johns Hopkins University Press. ISBN 978-0-8018-5954-0.
- Urbanski, Tadeusz (1967), Chemie a technologie výbušnin, III. New York: Pergamon Press.