krutt

Kjemi

2022

Vi forklarer hva krutt er, hvordan det ble oppfunnet og hvilke konsekvenser det fikk. Typene krutt, sammensetning og bruksområder.

Krutt er det første kjente sprengstoffet i historien.

Hva er krutt?

Krutt er en blanding av stoffer med deflagrerende egenskaper. Deflagrasjon er en type rask forbrenning (rask oksidasjon) som produserer flamme, som sprer seg sakte (men raskere enn ved vanlig forbrenning) ved termisk diffusjon (et fenomen som består av bevegelse fra partikler på grunn av variasjonen av temperatur).

Deflagrasjon er en subsonisk eksplosjon, som utvikler seg med en hastighet som er lavere enn den lyd (343,2 m/s). På den annen side er det supersoniske eksplosjoner (detonasjoner), som genererer en ekspansiv bølge, det vil si en trykkbølge som beveger seg raskere enn lyd og etterlater et etterslep på kjemiske reaksjoner.

Det finnes forskjellige typer krutt, men med det navnet refererer vi vanligvis til svartkrutt, det første kjente eksplosivet i verden. historie. I dag er det andre former utstyrt med lav røykproduksjon og høyere ytelse, siden typen kjemiske reaksjoner fra forbrenning som kjennetegner dem.

Oppfinnelse av krutt

Paradoksalt nok ble kruttet oppfunnet i Kina, men som en tilfeldig konsekvens av taoistenes leting etter en utødelighetsdrikk. Ulike teorier om brenning av salpeter (blanding av kaliumnitrat (KNO3) og natriumnitrat (NaNO3)) og på svovel i tekster Kinesiske alkymister fra 492 e.Kr. C. foreslo dem som eventuelle stoffer rensende (derav navnet: pinyin, "Brannmedisin"), selv om det var dens brennende egenskaper som virkelig gjorde en forskjell.

I sin kamp mot mongolene brukte kinesiske tropper skytevåpen: raketter, bomber og primitive flammekastere, hvorav mange gikk over i hendene på de seirende mongolene og til slutt andre folk i Midtøsten og andre steder. Europa. Det første slaget der de vestlige folkene møtte en mongolsk hær som bar skytevåpen, var slaget ved Mohi der kongeriket Ungarn ble beseiret av de invaderende tatarene og mongolene.

Konsekvenser av funn av krutt

Den første kanonen i historien ble brukt av de osmanske mamelukkene i 1260.

Oppdagelsen av krutt ville for alltid forandre militærkunsten til menneske, gir verden en ny balanse mellom kan, fordi troppene bevæpnet med krutt var mye mer effektive enn de som var utstyrt med nærkampvåpen, og hadde mye mer skadekapasitet enn piler, spyd og andre kastede våpen.

Faktisk tillot bruken av krutt og eksplosiver utseendet til en helt ny rekke verktøy av kriginkludert kanoner, rivningsskvadroner, bomber, miner og et gigantisk og mangfoldig arsenal av rifler og pistoler. For eksempel ble den første kanonen i historien brukt av de osmanske mamelukkene i slaget ved Ain Jalut i 1260.

Typer krutt

Vi kan identifisere følgende typer krutt:

  • Svart pulver. Det er den eldste og den første som ble oppfunnet. Generelt, når det refereres til krutt, refererer det til svartkrutt. Den har en rask, kraftig reaksjon og den produserer mye røyk. Etter å ha reagert etterlot det mye rester i rørene til skytevåpnene, noe som forårsaket forringelse.
  • Brunt krutt. Oppfunnet i 1880 fra bruk av rødt kull og en større mengde salpeter, oppnådde den en langsommere forbrenning og med mindre etsende rester. Det ble imidlertid aldri brukt mye fordi det kom ut hvitt pulver kort tid etter.
  • Hvitt pulver. Også kalt røykfritt krutt eller pyroksylert krutt, det har for det meste gassformige komponenter som et resultat av forbrenning (et produkt av nitrocellulose), så det etterlater ikke samme mengde rester som svartkrutt. Av den grunn ble den erstattet med skytevåpen. Når du sier røykfritt pulver, betyr det ikke at det absolutt ikke produseres røyk under eksplosjonen, men det er mye mindre enn ved bruk av svart pulver.
  • Flash krutt. Nylig oppfunnet, ble den opprettet for å generere lys nødvendig for Fotografering primitiv (derav navnet), siden den har aluminiumtilsetningsstoffer som, når forbrenning skjer, oksiderer og genererer mer lys.

Kjemisk sammensetning av krutt

Sammensetningen av kruttet varierer etter hvilken type krutt det er snakk om. I tillegg varierer ofte sammensetningen av krutt også i henhold til landet hvor det er produsert, det vil si at samme type krutt kan ha forskjellig proporsjoner av komponentene, til tross for at de er de samme, avhengig av landet som produserte den. Så de mest populære komposisjonene av forskjellige typer krutt er:

Svart pulver: 75 % kaliumnitrat, 15 % karbon og 10 % svovel.

Brunt eller brunt pulver: 78 % salpeter, 19 % rødt karbon og 39 % svovel.

Hvitt pulver (røykfritt pulver). Den er sammensatt av svært energiske stoffer, hovedsakelig nitrocellulose eller nitrocellulose blandet med nitroglyserin. Det er mange typer:

  • Enkel base. Sammensatt av nitrocellulose
  • Dobbel base. Sammensatt av nitrocellulose og nitroglyserin.
  • Trippel base. Sammensatt av nitrocellulose, nitroglyserin og nitroguanidin.

Flash krutt. En av de vanligste variantene er sammensatt av kaliumperklorat eller permanganat, og pulverisert aluminium.

Bruk av krutt

Med krutt kan du lage ammunisjon til skytevåpen.

Krutt brukes for tiden til:

  • Produsere ammunisjon til skytevåpen, artilleri, bomber, miner og andre instrumenter av krigerisk natur.
  • Produsere fyrverkeri (fyrverkeri) til feiringer og dekorative formål.
  • Produsere detonatorer og andre instrumenter for kontrollert riving av bygninger og strukturer.

Viktigheten av krutt

Krutt revolusjonerte verden. Det utløste en ny æra med skytevåpenkrigføring, som for alltid endret måten vi forstår skytevåpen på. krig. I tillegg tillot det fødselen av studiet av eksplosiver, som utover dets umiddelbare våpenformål, for eksempel tjente til å gi næring til luftfartsindustrien.

Produksjon av krutt

Forbrenningen av krutt er direkte avhengig av størrelsen på granuleringen.

For å produsere krutt må ingrediensene (saltpeter, kull og svovel) knuses og blandes jevnt, i en prosedyre som tidligere ble gjort for hånd, men som senere kunne mekaniseres ved hjelp av presser flyttet av Vann, for eksempel. Ingrediensene må males til et mer eller mindre fint pulver, siden forbrenningen avhenger direkte av størrelsen på granuleringen.

Prosessene, metodene for produksjon og håndtering av krutt endret seg etter hvert som flere ble anskaffet. kunnskap om denne blandingen. For eksempel ble blandingen først fraktet fra stedet der den ble produsert til stedet der den skulle brukes, noe som var svært farlig pga. Fare eksplosjon ved slag eller endringer i temperaturen. Men senere begynte de å transportere komponentene hver for seg og de ble blandet på stedet der blandingen skulle brukes (krutt).

Et annet problem var størrelsen på kornene som ble oppnådd i maleprosessen. Til å begynne med var kornene veldig fine, noe som førte til at de ble veldig forent i blandingen (hopet seg opp som for eksempel med melstøv). Det gjorde at det ikke var nok luft mellom kornene, fordi brennhastigheten var langsom og ujevn.

For å løse dette problemet ble vann tilsatt blandingen for å oppnå en homogen pasta som deretter ble tørket og kuttet i korn av forskjellige størrelser. Deretter, ved hjelp av en sil, ble kornene separert i henhold til deres forskjellige størrelser. De minste kornene ble brukt til våpen med mindre kaliber (siden forbrenningen er raskere) og de større til våpen med større kaliber (som kanoner).

Svartkrutt, for eksempel, ble konsumert for raskt i europeiske våpen på 1400- og 1500-tallet, en annen grunn til at det begynte å bli produsert i ensartede, men større korn.

Dagens krutt produseres av nitrocellulose (monobasisk) eller nitrocellulose og nitroglyserin (bibasisk), som krever nitrogenering av vegetabilsk cellulose og behandling med løsemidler til et tynt ark er oppnådd som deretter kuttes i små biter som deretter tørkes og klargjøres for forbrenning.

Kruttrisiko

Krutt er, til tross for dets pyrotekniske bruk, et farlig materiale. Dens forbrenning, avhengig av størrelsen på kornene, kan skje ved en gnist, ved friksjon eller ved slag, noe som krever forsiktig håndtering, spesielt i store mengder. Krutteksplosjoner kan forårsake skader, dødsfall og materielle skader, spesielt når de oppstår på en ukontrollert måte.

I tillegg er mange av de biproduserte komponentene i forbrenningen forurensende i naturen, så misbruk av krutt kan påvirke utseendet til sur nedbør eller forringet luftkvalitet.

Fyrverkeri

Pyroteknikk ble oppfunnet av kineserne for fredelige formål.

Pyroteknikk er også en oppfinnelse av kineserne, som brukte krutt til fredelige formål, til underholdning, helt til de ble tvunget til å finne opp skytevåpen for å avvise de mongolske inntrengerne. Selv i dag brukes krutt til disse formålene, spesielt på viktige datoer, for eksempel slutten av året.

Pyrotekniske enheter er vanligvis sammensatt av en blanding av krutt og annet stoffer som er ansvarlige for å produsere visse farger, støy og røyk. For eksempel i fyrverkeri farger De produseres av tilstedeværelsen av salter som, avhengig av kationen de har, vil ha en viss farge:

  • Gul. Natriumsalter (Na).
  • Oransje. Jernsalter (Fe).
  • Grønn. Kobbersalter (Cu).
  • Rød. Strontiumsalter (Sr).
  • Hvit. Salter av aluminium (Al) og magnesium (Mg).
  • Eplegrønn. Bariumsalter (Ba).
  • Myk rød. Litiumsalter (Li).

Det finnes imidlertid også spesialiserte former for pyroteknikk, som bluss brukt i rednings- eller signaloppdrag, samt i kampen mot hagl eller i belysning av visse rom.

Skytevåpen

Oppfinnelsen av skytevåpen hadde ikke vært mulig uten oppdagelsen av krutt, og den dateres tilbake til de kinesiske dynastiene på 900- og 1000-tallet, som tilpasset jernforsterkede bambusrør for skyting. metallbiter til de mongolske inntrengerne. Før hadde de allerede utviklet et betydelig antall lignende våpen, som bomber, raketter og flammekastere.

Skytevåpen kom til Vesten i løpet av de neste århundrene og ga dem nasjoner Europeere har fordelen over andre fiendtlige folk, som tilfellet er med invasjonen av Amerika i løpet av 1400-tallet. Siden den gang har dens utvikling og forbedring ikke opphørt, og heller ikke bruken i krigføring rundt om i verden.

I tillegg brukes de i jakt, siden det letter arbeidet og gir større skuddavstand, og i disipliner skytesport.

Det må ikke finnes i menneskets historie en så dødelig oppfinnelse som skytevåpen.

!-- GDPR -->