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Schießpulver.

Schießpulver ist ein explosiv Mischung verwendet, um zu machen Projektile schießen Fackeln Antrieb und als Abgasnutzlast in Feuerwerk.

In der Vergangenheit wurde Schießpulver auch in der Bergbau benutzt. Obwohl es heute potentere Mischungen gibt (rauchfreies Schießpulver), es Schießpulver (schwarzes Schießpulver) ist immer noch die am häufigsten verwendete Mischung in pyrotechnischen Anlagen, hauptsächlich wegen der hohen Stabilität der Mischung, die bedeutet, dass sie sich nach einem starken Schlag oder Aufprall nicht schnell entzündet.

Geschichte

Während der mongolischen Invasion in Japan, 1281, wird eine mongolische Bombe gegen einen Angriff japanischer Samurai abgeworfen

Schießpulver ist das älteste bekannte explosive Gemisch. Explosive Gemische wurden bereits in der 9. Jahrhundert im China gemacht.^[1] Die erste Beschreibung von echtem Schießpulver erscheint in der Militärenzyklopädie Wu Ching Tsung Yao ab etwa der Mitte des elften Jahrhunderts. Im Jahr 1232 wurde Schießpulver von den Mongolen bei der Belagerung der Stadt Kaifeng.

Die ersten schriftlichen Erwähnungen von Schießpulver in Europa erscheinen in den Texten Opus Majus (1267) und Opus Tertium des englischen Wissenschaftlers Roger Speck.

Die wichtige, aber schwer zu findende oder herzustellende Zutat Salpeter ist höchstwahrscheinlich von den Chinesen entlehnt. Das Araber kannte Salpeter 1240 als "Schnee der Chinesen". Seit Jahrhunderten wird Schießpulver immer raffinierter verwendet Feuerarme.

Komposition

Die älteste Form ist schwarzes Schießpulver, das aus einem Pulver bestand (sas) Salpeter (normalerweise Kaliumnitrat), Holzkohle und Schwefel, gemischt in den jeweiligen Massenverhältnissen 75/15/10, oder als schwefelfreie Variante: Kaliumnitrat/Kohle 82/18. Wenn alle Zutaten fein gepulvert und vermischt sind, heißt die Mischung mixture grünes Pulver oder Schlangenpulver; die Mischung verbrennt langsam und hinterlässt viele Rückstände. Wenn die Mischung einige Stunden mit a Kugelmühle wird gemahlen, die resultierende Mischung heißt Mehlpulver (wörtlich: „Mehlpulver“). Dies ist hoch brennbar und sehr nützlich für Raketen- und Raketenauswerferladungen; Außerdem hinterlässt es sehr wenig bis keine Rückstände. Die Rohstoffe müssen sehr rein sein. Vor allem der Salpeter, der ursprünglich aus Mistgruben und dergleichen gewonnen wurde, war knapp.

Ende des 19. Jahrhunderts wurde es rauchfreies Schießpulver entwickelt. Dies besteht aus Cellulosenitrat und Glycerinnitrat und es ist in allen Formen modern Munition benutzt.

Die Wirksamkeit der Mischung kann durch Zugabe von Wasser (und manchmal Dextrin) zusammen in einer Kugelmühle vermahlen, dann getrocknet und gesiebt. Dadurch wird eine viel innigere Durchmischung der Komponenten erreicht. Man spricht dann von pulverone. Für ein noch besseres Ergebnis kann diese Mischung unter hohem Druck zu Kuchen gepresst werden und diese Kuchen können gebrochen und auf Korngröße gesiebt werden. Es folgt eine weitere für die größeren Körner: Graphitisierungsschritt damit die Körner besser fließen.

Nach dem Trocknen lässt sich das Gemisch leicht entzünden, hierfür kann eine elektrostatische Entladung ausreichend sein. Schießpulver darf wegen Entzündungsgefahr nur nass gemahlen werden. Die Intensität der Verbrennungsreaktion hängt vom Mischungsverhältnis sowie von der Kornform und Korngröße ab, in die das Gemisch eingebracht wird. Die Erfahrung hat auch gezeigt, dass die Art der verwendeten Holzkohle für die Qualität des Schießpulvers sehr wichtig ist. Zum Beispiel Holzkohle aus Weichhölzern wie Weiden, Paulownia, Hanf oder Balsaholz benutzt. Manchmal werden die Mischungsverhältnisse leicht angepasst (je nach Verwendungszweck der Mischung). Kaliumnitrat ist besser als Natriumnitrat oder Ammoniumnitrat, weil das auch hygroskopisch sein. Früher wurde auch das deutlich günstigere Calciumnitrat verwendet, allerdings ist dieses Salz auch hygroskopisch. Tatsächlich ist Ammoniumnitrat überhaupt nicht sehr nützlich, da es dazu neigt, sich zu zersetzen und es daran hindert, die Holzkohle und den Schwefel zu oxidieren. Dies führt zu einer geringen Brenngeschwindigkeit.

Explosionsreaktion

Bei der Verbrennung zerfällt das Kaliumnitrat zu Sauerstoffgas wird freigesetzt, die mit dem . reagiert Kohlenstoff und Schwefel mit Wärmeentwicklung und etwas fest und gasförmig Reaktionsprodukte, bestimmtes CO, CO₂, Nein₂ und SO₂. Die festen Produkte sind hauptsächlich Kaliumoxid, Sulfid und Sulfat. Die Verbrennung erfolgt schnell, wird aber erst explosiv, wenn das Schießpulver auf engstem Raum eingeschlossen ist. Die Verbrennungsgeschwindigkeit im Gemisch bleibt unter der von Schall - Schießpulver detoniert nicht. Die Reaktionen unten sind übrigens nicht ganz richtig, denn Holzkohle ist auch Pottasche (Kaliumcarbonat) und andere Salze. Dieses Kaliumcarbonat ist ein wichtiger Katalysator. Es ist daher nicht möglich, Schießpulver aus reinem Kohlenstoff herzustellen.

Die Sprengkraft von Schwarzpulver ist relativ gering. Es zerstört keine angrenzenden Strukturen (was beim Bergbau von Vorteil sein kann), sondern stößt sie weg. Die relative Menge an festen Rückständen nach der Explosion ist einer der Gründe dafür, dass schwarzes Schießpulver in Büchsenpatronen nicht mehr verwendet wird: Die Produkte sind stark korrosiv (huh₂SO₃ und k₂Ö Auswirkungen auf den Lauf). Auch die große Rauchwolke verrät sofort den Standort des Schützen.

Die Form der Schießpulverkörner beeinflusst den Geschwindigkeitsaufbau des Projektils, während es durch den Lauf der Waffe wandert (siehe interne Ballistik). Bei kugelförmigen Pulverkörnern nimmt die Brennfläche (und damit der Druckanstieg) stetig ab. Für Pulverkörner mit einer Innenseite (z.B. die bij Zylinderform) bleibt die Brennfläche für einige Zeit konstant oder nimmt sogar zu.

Reaktionsgleichung

Zwei von vielen möglichen theoretischen Reaktionsgleichungen für Schießpulver sein

${displaystyle {ce {10KNO3 8C 3S -> 2K2CO3 3K2SO4 5 N2 6 CO2}}}$

${displaystyle {ce {2KNO3 3C S -> K2S 3CO2 N2}}}$

Die von dieser Explosion freigesetzte Wärme beträgt 2860 kJ/kg und der Volumenzunahmefaktor beträgt 5100. Tatsächlich: links in den Reaktionsgleichungen stehen Feststoffe, die daher wenig Volumen einnehmen. Rechts von den Reaktionsgleichungen stehen Gase, die daher mehr Volumen einnehmen. Sie sind auch Gase, die ein Projektil antreiben.

Die Reaktionsgleichungen zeigen auch die Verhältnisse, in denen die Komponenten gemischt werden sollten. Die erste Gleichung ergibt 10 Mol Nitrat = 1010 g, 8 Mol Kohlenstoff = 96 g und 3 Mol Schwefel = 96 g oder ein Massenverhältnis von 84:8:8. Die zweite Gleichung ergibt 2 Mol Nitrat = 202 g, 3 Mol Kohlenstoff = 36 g und 1 Mol Schwefel = 32 g oder ein Massenverhältnis von 75:13:12.

Siehe auch

• Berthold Schwarz

Externer Link

• (und) Herstellung von Schießpulver. Alte, aber sehr gründliche Behandlung der Zusammensetzung, Herstellung, Eigenschaften und Reaktionen beim Verbrennen von schwarzem Schießpulver.

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