- מה זה אבק שריפה?
- המצאת אבק שריפה
- ההשלכות של גילוי אבק השריפה
- סוגי אבק שריפה
- הרכב כימי של אבק שריפה
- שימושים של אבק שריפה
- חשיבות אבק השריפה
- ייצור אבק שריפה
- סיכוני אבק שריפה
- זיקוקין
- כלי נשק
אנחנו מסבירים מהו אבק שריפה, איך הוא הומצא וההשלכות היו לו. סוגי אבק השריפה, הרכב ושימושים.
אבק שריפה הוא חומר הנפץ הידוע הראשון בהיסטוריה.מה זה אבק שריפה?
אבק שריפה הוא תערובת של חומרים בעלי תכונות מבזה. התפרצות היא סוג של בעירה מהירה (חימצון מהיר) המייצרת להבה, שמתפשטת לאט (אך מהר יותר מאשר בעירה נפוצה) על ידי דיפוזיה תרמית (תופעה המורכבת מ- תְנוּעָה מ חלקיקים בשל השונות של טֶמפֶּרָטוּרָה).
התפרצות היא פיצוץ תת-קולי, המתפתח במהירות איטית מזו של ה- נשמע (343.2 מ' לשנייה). מנגד, ישנם פיצוצים על-קוליים (פיצוצים), אשר יוצרים גל מתרחב, כלומר, גל לחץ שנוסע מהר יותר מהקול ומותיר פיגור של תגובה כימית.
ישנם סוגים שונים של אבק שריפה, אך בדרך כלל בשם זה אנו מתייחסים לאבקה שחורה, חומר הנפץ הידוע הראשון בעולם. הִיסטוֹרִיָה. כיום יש צורות אחרות שניחנו בייצור עשן נמוך וביצועים גבוהים יותר, מאז הסוג של תגובה כימית מ שְׂרֵפָה שמאפיינים אותם.
המצאת אבק שריפה
באופן פרדוקסלי, אבק השריפה הומצא בסין, אך כתוצאה מקרית של החיפושים של הטאואיסטים אחר שיקוי אלמוות. תיאוריות שונות על שריפת המלח (תַעֲרוֹבֶת של אשלגן חנקתי (KNO3) ונתרן חנקתי (NaNO3)) ועל גופרית ב טקסטים אלכימאים סיניים משנת 492 לספירה. ג' הציע אותם כסופיים חומרים מטהרת (ומכאן שמו: פינין, "רפואת אש"), אם כי היו אלה תכונות הבעירה שלה שבאמת עשו את ההבדל.
במאבקם נגד המונגולים החזיקו כוחות סינים נשק חם: רקטות, פצצות ומדליקי להבות פרימיטיביים, שרבים מהם עברו לידי המונגולים המנצחים ולבסוף עמים אחרים במזרח התיכון ובמקומות אחרים. אֵירוֹפָּה. הקרב הראשון בו התמודדו העמים המערביים מול צבא מונגולי שנשא נשק חם היה קרב מוהי בו הובסה ממלכת הונגריה על ידי הטטרים והמונגולים הפולשים.
ההשלכות של גילוי אבק השריפה
התותח הראשון בהיסטוריה שימש את הממלוכים העות'מאנים ב-1260.הגילוי של אבק השריפה ישנה לנצח את האמנויות הצבאיות של בן אדם, נותן לעולם איזון חדש של פחית, כי הכוחות החמושים באבק שריפה היו יעילים הרבה יותר מאלה שסופקו בנשק תגרה, והיו בעלי יכולת נזק הרבה יותר מאשר חיצים, חניתות וכלי נשק זרוקים אחרים.
למעשה, השימוש באבקת שריפה ובחומרי נפץ אפשרו הופעה של מגוון חדש לגמרי של כלים של מִלחָמָהכולל תותחים, חוליות הריסה, פצצות, מוקשים וארסנל ענק ומגוון של רובים ואקדחים. לדוגמה, התותח הראשון בהיסטוריה שימש את הממלוכים העות'מאנים בקרב עין ג'לוט ב-1260.
סוגי אבק שריפה
אנו יכולים לזהות את הסוגים הבאים של אבק שריפה:
- אבקה שחורה. זה העתיק והראשון שהומצא. באופן כללי, כאשר מתייחסים לאבק שריפה, זה מתייחס לאבקה שחורה. יש לו תגובה מהירה ועוצמתית והוא מייצר הרבה עשן. לאחר התגובה הוא הותיר שאריות רבות בצינורות כלי הנשק, מה שגרם להידרדרות.
- אבק שריפה חום. הומצא בשנת 1880 משימוש בפחם אדום וכמות גדולה יותר של מלח, הוא השיג בעירה איטית יותר ועם שאריות פחות קורוזיביות. עם זאת, מעולם לא נעשה בו שימוש רב כי אבקה לבנה יצאה זמן קצר לאחר מכן.
- אבקה לבנה. נקרא גם אבק שריפה ללא עשן או אבק שריפה פירוקסילט, יש לו בעיקר רכיבים גזים כתוצאה מבעירה (תוצר של ניטרוצלולוזה), כך שהוא לא משאיר את אותה כמות שאריות כמו אבקה שחורה. מסיבה זו, הוא החליף אותו בנשק חם. כשאומרים אבקה ללא עשן, זה לא אומר שממש לא נוצר עשן במהלך הפיצוץ, אבל זה הרבה פחות מאשר בשימוש באבקה שחורה.
- אבק שריפה מבזק. הומצא לאחרונה, הוא נוצר כדי ליצור את אוֹר הכרחי עבור צילום פרימיטיבי (ומכאן שמו), שכן יש בו תוספי אלומיניום שכאשר מתרחשת בעירה מתחמצנים ומייצרים יותר אור.
הרכב כימי של אבק שריפה
הרכב אבק השריפה משתנה לפי סוג אבק השריפה המדובר. בנוסף, הרכב אבק השריפה משתנה לרוב גם בהתאם למדינה בה הוא מיוצר, כלומר, לאותו סוג אבק שריפה יכול להיות שונה פרופורציות של מרכיביו, למרות היותם זהים, בהתאם למדינה שייצרה אותו. אז, ההרכבים הפופולריים ביותר של סוגים שונים של אבק שריפה הם:
אבקה שחורה: 75% אשלגן חנקתי, 15% פחמן ו-10% גופרית.
אבקה חומה או חומה: 78% מלח, 19% פחמן אדום ו-39% גופרית.
אבקה לבנה (אבקה ללא עשן). הוא מורכב מחומרים אנרגטיים מאוד, בעיקר ניטרוצלולוזה או ניטרוצלולוזה מעורבבים בניטרוגליצרין. יש הרבה סוגים:
- בסיס פשוט. מורכב מניטרוצלולוזה
- בסיס כפול. מורכב מניטרוצלולוזה וניטרוגליצרין.
- בסיס משולש. מורכב מניטרוצלולוזה, ניטרוגליצרין וניטרוגואנידין.
אבק שריפה מבזק. אחת הגרסאות הנפוצות ביותר שלה מורכבת מאשלגן פרכלוראט או פרמנגנט, ואלומיניום אבקת.
שימושים של אבק שריפה
עם אבק שריפה אתה יכול לעשות תחמושת לכלי ירייה.אבק שריפה משמש כיום ל:
- ייצור תחמושת לנשק חם, ארטילריה, פצצות, מוקשים וכלים אחרים בעלי אופי מלחמתי.
- ייצור זיקוקים (זיקוקים) לשמחות ולמטרות דקורטיביות.
- ייצור נפץ ומכשירים אחרים להריסה מבוקרת של מבנים ו מבנים.
חשיבות אבק השריפה
אבק השריפה חולל מהפכה בעולם. זה הצית עידן חדש של לוחמת נשק חם, ששינה לנצח את הדרך בה אנו מבינים נשק חם. מִלחָמָה. בנוסף, היא אפשרה את לידתו של חקר חומרי הנפץ, שמעבר למטרות הנשק המיידיות שלו, שימשו, למשל, לטפח את תעשיית האווירונאוטיקה.
ייצור אבק שריפה
הבעירה של אבק השריפה תלויה ישירות בגודל הגרנולציה שלו.לייצור אבק שריפה, יש לכתוש את המרכיבים (מלח, פחם וגופרית) ולערבב באופן אחיד, בהליך שנעשה בעבר ביד, אך מאוחר יותר ניתן היה למכן באמצעות מכבשים המוזזים על ידי מים, לדוגמה. יש לטחון את החומרים לאבקה דקה פחות או יותר, שכן הבעירה שלה תלויה ישירות בגודל הגרנולציה שלה.
התהליכים, שיטות הייצור והטיפול באבק השריפה השתנו ככל שנרכשו יותר. יֶדַע על התמהיל הזה. כך למשל, בתחילה הובלה התערובת ממקום ייצורה למקום בו הייתה אמורה לשמש, דבר שהיה מסוכן מאוד בשל לְהִסְתָכֵּן של פיצוץ על ידי מכות או שינויי טמפרטורה. אך מאוחר יותר החלו להעביר את הרכיבים בנפרד והם עורבבו במקום בו נועדה להשתמש בתערובת (אבק שריפה).
נושא נוסף היה גודל הגרגרים שהתקבלו בתהליך הטחינה. בהתחלה הגרגירים היו עדינים מאוד, מה שגרם להם להיות מאוד מאוחדים בתערובת (נערמים כמו שקורה עם אבק קמח למשל). זה גרם לכך שלא מספיק אוויר בין הגרגרים, כי קצב השריפה היה איטי ולא אחיד.
כדי לפתור בעיה זו, הוסיפו מים לתערובת על מנת להשיג משחה הומוגנית אשר לאחר מכן ייובשה ונחתכה לגרגירים בגדלים שונים. לאחר מכן, באמצעות מסננת, הפרידו את הגרגרים לפי גדלים שונים. הגרגרים הקטנים ביותר שימשו לכלי נשק בקליבר קטן יותר (שכן הבעירה מהירה יותר) והגדולים יותר לנשק בקליבר גדול יותר (כגון תותחים).
אבקה שחורה, למשל, נצרכה מהר מדי בכלי נשק אירופיים של המאות ה-15 וה-16, סיבה נוספת לכך שהחלה לייצר אותה בגרגרים אחידים אך גדולים יותר.
אבקות השריפה של היום מיוצרות מניטרוצלולוזה (חד-בסיסית) או מניטרוצלולוזה וניטרוגליצרין (בי-בסיסי), המצריכים חנקן של תאית צמחית וטיפול בה עם ממסים עד שמתקבל עלה דק שנחתך לחתיכות קטנות שלאחר מכן מיובשים ומכינים לבעירה.
סיכוני אבק שריפה
אבק שריפה, למרות השימושים הפירוטכניים שלו, הוא חומר מסוכן. הבעירה שלו, בהתאם לגודל הגרגירים שלו, יכולה להתרחש על ידי ניצוץ, על ידי חיכוך או על ידי הקשה, מה שמצריך טיפול זהיר, במיוחד בכמויות גדולות. פיצוצי אבק שריפה עלולים לגרום לפציעות, אנשים שנפטרו ונזקים חומריים, במיוחד כשהם מתרחשים בצורה לא מבוקרת.
בנוסף, רבים ממרכיבי הלוואי בבעירה מזהמים בטבעם, כך ששימוש לרעה באבק שריפה יכול להשפיע על המראה של גשם חומצתי או פגיעה באיכות האוויר.
זיקוקין
הפירוטכניקה הומצאה על ידי הסינים למטרות שלום.פירוטכניקה היא גם המצאה של הסינים, שהשתמשו באבק שריפה למטרות שלום, לבידור, עד שנאלצו להמציא נשק חם כדי להדוף את הפולשים המונגולים. גם כיום משתמשים באבק שריפה למטרות אלו, בעיקר בתאריכים משמעותיים, כמו סוף השנה.
מכשירים פירוטכניים מורכבים בדרך כלל מתערובת של אבק שריפה ואחרים חומרים אשר אחראים לייצור צבעים מסוימים, רעש ואדים. לדוגמה, בזיקוקים את צבעים הם מיוצרים על ידי נוכחות של מלחים, בהתאם לקטיון שיש להם, יהיה להם צבע מסוים:
- צהוב. מלחי נתרן (Na).
- תפוז. מלחי ברזל (Fe).
- ירוק. מלחי נחושת (Cu).
- אָדוֹם. מלחי סטרונציום (Sr).
- לבן. מלחי אלומיניום (אל) ומגנזיום (Mg).
- תפוח ירוק. מלחי בריום (בא).
- אדום רך. מלחי ליתיום (Li).
עם זאת, ישנן גם צורות מיוחדות של פירוטכניקה, כמו אבוקות המשמשות במשימות חילוץ או איתות, כמו גם במלחמה בברד או בהארת חללים מסוימים.
כלי נשק
המצאת כלי הנשק לא הייתה מתאפשרת לולא גילוי אבק השריפה, והיא מתוארכת לשושלות הסיניות של המאה ה-10 וה-11, שהתאימו לירי צינורות במבוק מחוזקים בברזל. חלקי מתכת לפולשים המונגולים. לפני כן הם כבר פיתחו מספר לא מבוטל של כלי נשק דומים, כמו פצצות, רקטות ומפילי להבות.
כלי נשק הגיעו למערב במהלך מאות השנים הבאות וסיפקו אומות לאירופים יש יתרון על פני עמי אויב אחרים, כמו במקרה של הפלישה של אמריקה במהלך המאה ה-15. מאז, פיתוחו ושיפורו לא פסקו, וגם השימוש בו בלחימה ברחבי העולם.
בנוסף, הם משמשים בציד, שכן הם מקלים על העבודה ומאפשרים מרחק ירי גדול יותר, וכן דיסציפלינות ספורט קליעה למטרה.
אסור שתהיה בהיסטוריה האנושית המצאה קטלנית כמו נשק חם.