Bubuk mesiu adalah bahan peledak propelan, terdiri dari beberapa komponen, mampu membakar tanpa oksigen dari luar, melepaskan sejumlah besar energi panas dan zat gas, digunakan untuk melempar proyektil, mendorong roket dan keperluan lainnya.

Penemuan bubuk mesiu

Menurut kebijaksanaan konvensional modern, bubuk mesiu ditemukan pada Abad Pertengahan di Tiongkok, sebagai hasil eksperimen para alkemis Tiongkok yang mencari ramuan keabadian dan secara tidak sengaja menemukan bubuk mesiu.

Penemuan bubuk mesiu menyebabkan pengenalan kembang api di Cina dan penggunaan bubuk mesiu untuk keperluan militer, dalam bentuk penyembur api, roket, bom, granat primitif, dan ranjau.

Untuk waktu yang lama, orang Cina menggunakan bubuk mesiu untuk membuat proyektil pembakar, yang mereka sebut "ho pao", yang berarti "bola api" dalam bahasa Cina. Sebuah mesin lempar khusus melemparkan proyektil yang menyala ini, yang meledak di udara, menyebarkan partikel-partikel yang terbakar di sekitarnya, membakar segala sesuatu di sekitarnya.

Beberapa saat kemudian, dari Cina, rahasia pembuatan mesiu datang melalui India ke orang-orang Arab, yang meningkatkan teknologi pembuatannya dan Mamluk Mesir mulai menggunakan bubuk mesiu di senjata mereka secara berkelanjutan.

Munculnya bubuk mesiu di Eropa

Kemunculan mesiu pertama di Eropa dikaitkan dengan nama Bizantium Mark orang Yunani, yang menggambarkan komposisi bubuk mesiu dalam naskahnya, ini terjadi sekitar tahun 1220. Ilmuwan Inggris Roger Bacon pada tahun 1242 adalah orang pertama yang menyebutkan bubuk mesiu di Eropa dalam risalah ilmiahnya.

Penemuan sekunder bubuk mesiu di Eropa dikaitkan dengan nama biksu alkemis Berthold Schwartz, yang, saat melakukan eksperimennya, secara tidak sengaja memperoleh campuran sendawa, batu bara dan belerang, mulai menggilingnya dalam mortarnya, campuran itu dinyalakan oleh percikan yang secara tidak sengaja jatuh di atasnya. Berthold Schwarz-lah yang dikreditkan dengan gagasan menciptakan senjata artileri pertama. Meskipun itu mungkin hanya legenda.

Pada tahun 1346, pada Pertempuran Crécy, Inggris menggunakan meriam perunggu untuk menembakkan tembakan ke arah Prancis. Sebuah muatan bubuk mesiu ditempatkan di dalam meriam, sekering dikeluarkan, sebuah inti ditempatkan di dalam meriam, yang merupakan batu biasa, atau dapat dibuat dari timah atau besi. Sekring dibakar, bubuk mesiu di dalam pistol dinyalakan, gas bubuk membuang intinya. Munculnya dan penggunaan bubuk mesiu di Eropa secara radikal mengubah sifat peperangan.

Pada tahun 1884, bubuk tanpa asap pertama ditemukan, itu adalah bubuk piroksilin, pertama kali diperoleh oleh ilmuwan Prancis P. Viel. Empat tahun kemudian, pada tahun 1888 di Swedia, Alfred Nobel menemukan bubuk mesiu balistik, bubuk mesiu cordite pertama kali diperoleh di Inggris oleh Frederick Abel dan James Dewar pada tahun 1889.

Ilmuwan Rusia juga berkontribusi pada pengembangan bubuk mesiu baru, ahli kimia Rusia terkenal Dmitry Ivanovich Mendeleev menciptakan bubuk mesiu pirokolodik pada tahun 1887-1891.

Pengembangan mesiu masih berlangsung, resep baru untuk persiapan mesiu sedang dibuat, dan pekerjaan sedang dilakukan untuk meningkatkan karakteristik utamanya.

Bubuk mesiu di Rusia

Bubuk mesiu pertama kali muncul di Rusia pada tahun 1389. Pada abad ke-15, pabrik mesiu pertama muncul di Rusia.

Perkembangan besar bisnis mesiu terjadi pada masa pemerintahan Peter I, yang menaruh perhatian besar pada perkembangan urusan militer dan perkembangan industri, di bawahnya tiga pabrik besar mesiu dibangun di St. Petersburg, Sestroretsk dan Okhta.

Ilmuwan Rusia Mikhail Yurievich Lomonosov dan Dmitry Ivanovich Mendeleev melakukan eksperimen mereka pada studi dan pembuatan bubuk mesiu baru.

Jenis bubuk mesiu

Semua bubuk mesiu dibagi menjadi dua kelompok besar:

• bubuk mesiu campuran, ini termasuk berasap, atau bubuk hitam, bubuk aluminium
• nitroselulosa ( bubuk tanpa asap), Ini termasuk bubuk piroksilin, bubuk balistik, bubuk cordite

bubuk hitam

Seluruh sejarah bubuk mesiu dimulai tepat dengan penciptaan bubuk hitam, semua bubuk mesiu lainnya diciptakan jauh kemudian.

Bubuk asap (hitam) adalah campuran partikel batu bara, belerang, dan sendawa yang dihancurkan, dicampur dalam proporsi tertentu. Masing-masing komponen bubuk hitam menjalankan fungsinya. Ketika dipanaskan hingga suhu 250 derajat, belerang menyala terlebih dahulu, yang menyalakan sendawa. Pada suhu sekitar 300 derajat, sendawa mulai melepaskan oksigen, yang menyebabkan proses pembakaran berlangsung. Batubara dalam bubuk mesiu adalah bahan bakar yang, sebagai hasil dari pembakaran, menghasilkan sejumlah besar gas yang menciptakan tekanan besar yang diperlukan untuk menembak.

Bubuk asap memiliki struktur granular, dan ukuran butir memiliki pengaruh besar pada sifat bubuk, laju pembakarannya, dan tekanan yang ditimbulkannya.

Dalam produksi bubuk hitam, melewati lima tahap:

• Grinding komponen (nitrat, batubara dan belerang) menjadi bubuk
• Percampuran
• Menekan ke dalam cakram
• Menghancurkan menjadi butiran
• pemolesan

Kualitas bubuk asap dan efisiensi pembakarannya tergantung pada:

• kehalusan komponen penggilingan
• kelengkapan pencampuran
• bentuk dan ukuran butir

Tergantung pada ukuran butir bubuk hitam, itu terjadi:

• besar (0,8 - 1,25 mm);
• sedang (0,6 - 0,75 mm);
• kecil (0,4 - 0,6 mm);
• sangat kecil (0,25 - 0,4 mm).

Bubuk asap digunakan tidak hanya untuk berburu, tetapi juga untuk keperluan lain:

• kabel (untuk kabel penghantar api)
• senapan (digunakan sebagai penyala untuk biaya bubuk tanpa asap)
• bubuk hitam kasar (untuk penyala)
• bubuk hitam yang menyala lambat (untuk amplifier dan moderator dalam tabung dan sekering)
• tambang (untuk peledakan)
• memburu
• olahraga

Sebagai hasil dari eksperimen panjang, komposisi bubuk hitam yang optimal untuk berburu dikembangkan:

• 76% kalium nitrat
• 15% batubara
• 9% belerang

Penting bagi pemburu untuk menentukan dengan benar kualitas dan kondisi bubuk hitam yang ia gunakan untuk melengkapi kartrid.

• Warna bubuk asap harus hitam atau sedikit coklat, tanpa nuansa asing.
• Butir bubuk asap seharusnya tidak memiliki warna keputihan.
• Saat menghancurkan sebutir bubuk hitam di antara jari-jari, itu seharusnya tidak hancur, tetapi terbelah menjadi partikel yang terpisah
• Saat menuangkan, bubuk hitam tidak boleh membentuk gumpalan atau meninggalkan debu

Jika bubuk hitam tidak memenuhi kriteria ini, penggunaannya dalam memuat kartrid dapat berbahaya bagi pemburu itu sendiri, bubuk tersebut dapat menyebabkan laras senapan meledak.

Keuntungan dari bubuk hitam

Kekurangan bubuk hitam

• Bubuk asap sangat higroskopis, dengan kadar air lebih dari 2%, penyalaannya sangat buruk. Oleh karena itu, sangat penting untuk menyimpannya dalam kondisi yang tepat.
• Korosi barel yang tinggi, selama pembakaran bubuk hitam, asam sulfat dan belerang terbentuk, yang menyebabkan korosi barel yang parah.
• Asap tebal saat ditembakkan, yang sering membuat sulit untuk menembakkan tembakan kedua.
• Bubuk asap tidak dapat digunakan dalam senjata semi-otomatis.
• Berbahaya untuk ditangani. Bubuk asap memiliki suhu penyalaan yang rendah, mudah dinyalakan, dan dapat berbahaya, terutama saat membakar massa yang besar, karena terjadi ledakan yang kuat.
• Dalam hal kekuatan, itu sekitar tiga kali lebih rendah dari bubuk tanpa asap, memberikan kecepatan terbang tembakan rendah, dengan rekoil yang cukup kuat dan tembakan yang keras.

bubuk aluminium

Bubuk aluminium tidak digunakan untuk berburu atau menembak, tetapi digunakan dalam kembang api. Terdiri dari tiga komponen: sendawa, aluminium dan belerang. Bubuk aluminium memiliki suhu tinggi dan laju pembakaran, sambil memancarkan sejumlah besar cahaya. Ini digunakan dalam komposisi eksplosif dan komposisi yang menghasilkan kilatan. Bubuk aluminium praktis tidak takut lembab, tidak membentuk gumpalan.

Bubuk tanpa asap

Bubuk tanpa asap ditemukan jauh lebih lambat daripada bubuk hitam. Saat ini, ia hampir sepenuhnya menggantikan bubuk hitam dari penggunaannya dalam berburu.

Bedak tanpa asap sangat berbeda dengan bubuk berasap dalam komposisi, sifat dan karakteristik dasar serta memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri.

Menurut komposisinya, bubuk tanpa asap adalah:

• monobasic (komponen utamanya adalah nitroselulosa)
• dibasic (komponen utama: nitroselulosa dan nitrogliserin)
• tribasic (komponen utama: nitroselulosa, nitrogliserin dan nitroguanidin)

Selain komponen utama, komposisi bubuk tanpa asap meliputi stabilizer, pengubah balistik, pelembut, pengikat, decopperizer, arester api, aditif yang mengurangi keausan barel, katalis pembakaran, dan grafit. Aditif inilah yang menciptakan kualitas bubuk mesiu yang diinginkan.

Nitroselulosa terurai dari waktu ke waktu, terutama ketika menyimpan bubuk mesiu dalam jumlah besar atau menyimpan bubuk mesiu pada suhu lebih dari 25 derajat, panas dihasilkan selama dekomposisi, yang dapat menyebabkan pembakaran mesiu secara spontan. Bubuk nitroselulosa monobasa sangat rentan terhadap dekomposisi. Untuk mencegah fenomena ini, stabilisator ditambahkan ke bubuk mesiu, yang utamanya adalah difenilamin. Stabilisator ditambahkan dalam jumlah kecil, sekitar 0,5-2% dari total massa bubuk mesiu, sementara jumlah besar dapat memperburuk kinerja balistik bubuk mesiu.

Flame retardants ditambahkan untuk mengurangi flash dari tembakan, yang membuka kedok penembak dan membutakannya saat ditembakkan.

Katalis ditambahkan untuk meningkatkan laju pembakaran bubuk mesiu.

Grafit ditambahkan ke komposisi bubuk tanpa asap sehingga butiran bubuk tidak saling menempel dan mencegah pembakaran spontan bubuk dari pelepasan listrik statis.

Bubuk tanpa asap dengan bahan dasar tunggal dan ganda merupakan mayoritas dari bubuk mesiu yang digunakan untuk berburu saat ini. Mereka sangat umum sehingga ketika mereka mengatakan "bubuk mesiu" yang mereka maksud adalah bubuk tanpa asap.

Sifat bubuk tanpa asap sangat tergantung pada ukuran dan bentuk butirannya. Permukaan butiran mempengaruhi perubahan bentuk dan laju pembakaran bubuk mesiu. Dengan mengubah bentuk butiran, Anda dapat mengubah tekanan dan kecepatan pembakaran bubuk mesiu.

Bubuk yang cepat terbakar memberikan lebih banyak tekanan, masing-masing, memberikan kecepatan peluru atau tembakan yang lebih besar, tetapi pada saat yang sama memberikan suhu yang lebih tinggi, yang meningkatkan keausan laras senapan.

Warna bubuk tanpa asap bisa dari kuning ke hitam, dalam semua warna yang memungkinkan.

Keuntungan dari bubuk tanpa asap

• Ini memiliki higroskopisitas rendah, tidak menyerap kelembaban dari udara dan tidak mengubah sifat-sifatnya, jika bubuk tanpa asap lembab, dapat dikeringkan, setelah dikeringkan akan sepenuhnya mengembalikan sifat-sifatnya.
• Lebih kuat dari bedak hitam
• Memberikan lebih sedikit produk pembakaran, lebih sedikit menyumbat laras, dapat digunakan dalam senjata semi-otomatis.
• Memberikan lebih sedikit asap dan suara bidikan yang lebih tenang

Kekurangan bedak tanpa asap

• Karena suhu pembakaran yang lebih tinggi, itu memberi lebih banyak keausan pada laras senapan
• Memerlukan kondisi penyimpanan yang benar, jika kondisi ini tidak diperhatikan, itu akan mengubah propertinya
• Umur simpan lebih pendek daripada bubuk hitam
• Kurang tahan terhadap fluktuasi suhu daripada bubuk hitam

Bagaimana memilih bubuk mesiu

Saat membandingkan bubuk tanpa asap dan tanpa asap, pilihan jatuh pada bubuk tanpa asap. Bubuk tanpa asap dalam semua kualitas dan karakteristiknya secara signifikan lebih unggul daripada bubuk mesiu berasap.

Rencana:

pengantar

• 1 Sejarah mesiu
• 2 Jenis mesiu
  • 2.1 Propelan campuran
    • 2.1.1 Bubuk hitam
  • 2.2 Bubuk nitroselulosa
    • 2.2.1 Piroksilin
    • 2.2.2 Balistik
    • 2.2.3 Cordite
    • 2.2.4 propelan padat
• 3 Pembakaran mesiu dan regulasinya
• 4 Karakteristik Bubuk Mesiu
literatur

pengantar

Nitroselulosa bubuk tanpa asap N110

Kartrid bubuk tanpa asap

Bubuk- zat padat multikomponen yang mampu terbakar secara teratur dalam lapisan paralel tanpa akses oksigen dari luar dengan pelepasan sejumlah besar energi panas dan produk gas yang digunakan untuk melempar proyektil, pergerakan roket, dan untuk tujuan lain. Bubuk mesiu termasuk dalam kelas bahan peledak propelan.

1. Sejarah mesiu

Perwakilan pertama dari bahan peledak adalah bubuk hitam- campuran mekanis kalium nitrat, batu bara, dan belerang, biasanya dengan perbandingan 15:3:2. Ada pendapat kuat bahwa senyawa semacam itu muncul di zaman kuno dan digunakan terutama sebagai alat pembakar dan perusak. Namun, bahan atau bukti dokumenter yang dapat diandalkan tentang hal ini belum ditemukan. Di alam, endapan sendawa jarang terjadi, dan kalium nitrat, yang diperlukan untuk pembuatan komposisi yang cukup stabil, tidak terjadi sama sekali.

Di Cina, resep bubuk mesiu muncul pada tahun 1044, tetapi ada kemungkinan bahwa bubuk mesiu sudah ada sebelumnya; ada yang percaya bahwa penemu mesiu atau cikal bakal penemuan itu adalah Wei Boyang pada abad ke-2. Untuk dugaan penemuan mesiu oleh orang Cina abad pertengahan, lihat Empat Penemuan Besar.

Produksi kalium nitrat membutuhkan metode teknologi yang dikembangkan yang muncul hanya dengan perkembangan kimia pada abad ke-15-16. Produksi bahan karbon dengan luas permukaan spesifik yang sangat berkembang, seperti arang, juga membutuhkan teknologi canggih, yang muncul hanya dengan perkembangan metalurgi besi. Yang paling mungkin adalah penggunaan berbagai campuran alami yang mengandung nitrat dengan bahan organik, yang memiliki sifat-sifat yang melekat pada komposisi piroteknik. Salah satu penemu bubuk mesiu adalah biksu Berthold Schwartz.

Sifat melempar bubuk hitam ditemukan jauh kemudian dan menjadi pendorong pengembangan senjata api. Di Eropa (termasuk di Rusia) sudah dikenal sejak abad ke-13; sampai pertengahan abad ke-19, itu tetap menjadi satu-satunya bahan peledak berdaya ledak tinggi dan sampai akhir abad ke-19 - propelan.

Dengan penemuan bubuk nitroselulosa, dan kemudian bahan peledak kuat individu, bubuk hitam kehilangan kepentingannya untuk sebagian besar.

Bubuk piroksilin pertama kali diperoleh di Prancis oleh P. Viel pada tahun 1884, bubuk balistik - di Swedia oleh Alfred Nobel pada tahun 1888, bubuk cordite - di Inggris Raya pada akhir abad ke-19. Sekitar waktu yang sama (1887-1891) di Rusia, Dmitri Mendeleev mengembangkan bubuk mesiu pirokolodik, dan sekelompok insinyur dari pabrik bubuk mesiu Okhta mengembangkan bubuk mesiu piroksilin.

Pada 30-an abad ke-20, muatan bubuk balistik pertama kali dibuat di Uni Soviet untuk roket yang berhasil digunakan oleh pasukan selama Perang Patriotik Hebat (sistem roket peluncuran ganda). Propelan campuran untuk mesin roket dikembangkan pada akhir 1940-an.

Peningkatan lebih lanjut dari bubuk mesiu dilakukan ke arah menciptakan formulasi baru, bubuk mesiu untuk tujuan khusus dan meningkatkan karakteristik utamanya.

2. Jenis mesiu

Ada dua jenis bubuk mesiu: campuran (termasuk berasap) dan nitroselulosa (tanpa asap). Serbuk yang digunakan dalam mesin roket disebut propelan padat. dasar nitroselulosa bubuk mesiu adalah nitroselulosa dan plasticizer. Selain komponen utama, bubuk mesiu ini mengandung berbagai aditif.

Bubuk mesiu adalah bahan peledak propelan. Di bawah kondisi inisiasi yang sesuai, bubuk mesiu mampu meledak dengan cara yang mirip dengan bahan peledak tinggi, karena bubuk hitam telah lama digunakan sebagai bahan peledak tinggi. Dengan penyimpanan jangka panjang lebih lama dari periode yang ditetapkan untuk bubuk tertentu atau ketika disimpan dalam kondisi yang tidak tepat, dekomposisi kimia komponen bubuk dan perubahan karakteristik operasionalnya (mode pembakaran, karakteristik mekanis blok roket, dll.) terjadi. Pengoperasian dan bahkan penyimpanan bubuk semacam itu sangat berbahaya dan dapat menyebabkan ledakan.

2.1. bubuk mesiu campuran

2.1.1. bubuk hitam

Kotak bedak dan sendok untuk mesiu abad XVIII-XIX.

Modern berasap Bubuk mesiu diproduksi dalam bentuk butiran yang bentuknya tidak beraturan. Dasar untuk produksi bubuk mesiu adalah campuran belerang, kalium nitrat, dan batu bara. Banyak negara memiliki proporsi sendiri untuk mencampur komponen-komponen ini, tetapi mereka tidak jauh berbeda, di Rusia komposisi berikut diadopsi: 75% KNO 3 (kalium nitrat) 15% C (arang) dan 10% S (sulfur). Peran zat pengoksidasi di dalamnya dilakukan oleh kalium nitrat (kalium nitrat), bahan bakar utamanya adalah batu bara. Sulfur adalah zat penyemen yang mengurangi higroskopisitas bubuk mesiu dan memfasilitasi pengapiannya. Efisiensi pembakaran bubuk hitam sebagian besar terkait dengan kehalusan penggilingan komponen, kelengkapan pencampuran dan bentuk butiran dalam bentuk jadi.

Varietas serbuk asap (% komposisi KNO 3, S, C.):

• kabel (untuk kabel penyala) (77%, 12%, 11%);
• senapan (untuk penyala untuk muatan bubuk nitroselulosa dan bahan bakar padat campuran, serta untuk mengusir muatan dalam proyektil pembakar dan penerangan);
• berbutir kasar (untuk penyala);
• pembakaran lambat (untuk amplifier dan moderator dalam tabung dan sekering);
• tambang (untuk peledakan) (75%, 10%, 15%);
• berburu (76%, 9%, 15%);
• olahraga.

Bubuk asap mudah tersulut oleh nyala api dan percikan api (titik nyala 300 ° C), oleh karena itu berbahaya untuk ditangani. Itu disimpan dalam penutup kedap udara secara terpisah dari jenis bubuk mesiu lainnya. Higroskopis, dengan kadar air lebih dari 2% mudah terbakar. Proses produksi bubuk hitam melibatkan pencampuran komponen halus dibagi dan pengolahan pulp bubuk yang dihasilkan untuk mendapatkan butir dengan ukuran tertentu. Korosi barel dengan bubuk hitam jauh lebih kuat daripada dengan bubuk nitroselulosa, karena asam sulfat dan belerang adalah produk sampingan dari pembakaran. Saat ini, bubuk hitam digunakan dalam kembang api. Sampai sekitar akhir abad ke-19, itu digunakan dalam senjata api dan amunisi peledak.

2.2. Bubuk nitroselulosa

Menurut komposisi dan jenis plasticizer (pelarut), bubuk nitroselulosa dibagi menjadi: piroksilin, balistik dan cordite.

2.2.1. piroksilin

Bagian piroksilin bubuk biasanya mengandung 91-96% piroksilin, 1,2-5% zat volatil (alkohol, eter dan air), penstabil 1,0-1,5% (difenilamin, sentrolit) untuk meningkatkan stabilitas penyimpanan, 2-6% phlegmatizer untuk memperlambat pembakaran bagian luar. lapisan butiran bubuk dan grafit 0,2-0,3% sebagai aditif. Bubuk tersebut dibuat dalam bentuk pelat, pita, cincin, tabung dan biji-bijian dengan satu atau lebih saluran; digunakan dalam senjata kecil dan artileri. Kerugian utama dari bubuk piroksilin adalah: energi rendah dari produk pembakaran gas (relatif terhadap, misalnya, bubuk balistik), kompleksitas teknologi untuk mendapatkan muatan berdiameter besar untuk mesin roket. Waktu utama dari siklus teknologi dihabiskan untuk menghilangkan pelarut yang mudah menguap dari produk setengah jadi bubuk. Tergantung pada tujuannya, selain piroksilin biasa, ada bubuk mesiu khusus: tahan api, higroskopis rendah, gradien rendah (dengan ketergantungan kecil pada laju pembakaran pada suhu pengisian); erosif rendah (dengan pengurangan dampak erosif pada lubang bor); phlegmatized (dengan tingkat pembakaran lapisan permukaan yang berkurang); berpori dan lain-lain. Proses produksi bubuk piroksilin melibatkan pembubaran (plastisisasi) piroksilin, menekan massa bubuk yang dihasilkan dan pemotongan untuk memberikan elemen bubuk bentuk dan ukuran tertentu, menghilangkan pelarut dan terdiri dari sejumlah operasi berurutan.

2.2.2. balistik

dasar balistik Bubuk terbuat dari nitroselulosa dan plasticizer yang tidak dapat dilepas, itulah sebabnya mereka kadang-kadang disebut dibasic. Tergantung pada plasticizer yang digunakan, mereka disebut nitrogliserin, diglikol, dll. Komposisi bubuk balistik yang biasa: 40-60% coloxylin (nitroselulosa dengan kandungan nitrogen kurang dari 12,2%) dan 30-55% nitrogliserin (bubuk nitrogliserin) atau dietilen glikol dinitrat (bubuk mesiu diglikol) atau campurannya. Selain itu, bubuk ini mengandung senyawa nitro aromatik (misalnya, dinitrotoluena) untuk mengontrol suhu pembakaran, stabilisator (difenilamin, sentralit), serta minyak vaselin, kapur barus, dan aditif lainnya. Juga, logam yang terdispersi halus (paduan aluminium-magnesium) dapat dimasukkan ke dalam bubuk balistik untuk meningkatkan suhu dan energi produk pembakaran, bubuk semacam itu disebut metalisasi. Bubuk mesiu dibuat dalam bentuk tabung, dam, piring, cincin dan pita. Berdasarkan aplikasinya, serbuk balistik dibagi menjadi roket (untuk muatan ke mesin roket dan generator gas), artileri (untuk muatan propelan ke bagian artileri) dan mortar (untuk muatan propelan ke mortir). Dibandingkan dengan bubuk balistik piroksilin, mereka kurang higroskopis, lebih cepat dibuat, mampu menghasilkan muatan besar (diameter hingga 0,8 meter), kekuatan mekanik tinggi dan fleksibilitas karena penggunaan plasticizer. Kerugian dari bubuk balistik dibandingkan dengan bubuk piroksilin adalah bahaya besar dalam produksi, karena adanya bahan peledak yang kuat - nitrogliserin, yang sangat sensitif terhadap pengaruh eksternal, serta ketidakmampuan untuk mendapatkan muatan dengan diameter lebih dari 0,8 m, tidak seperti bubuk campuran berdasarkan polimer sintetis . Proses teknologi untuk produksi bubuk balistik melibatkan pencampuran komponen dalam air hangat untuk mendistribusikannya secara merata, memeras air dan berulang kali menggelindingkan pada rol panas. Ini menghilangkan air dan membuat selulosa nitrat menjadi plastis, yang berbentuk jaring berbentuk tanduk. Selanjutnya, bubuk mesiu ditekan melalui cetakan atau digulung menjadi lembaran tipis dan dipotong.

2.2.3. Bahan peledak yg tdk berasap

Bahan peledak yg tdk berasap bubuk mesiu mengandung piroksilin nitrogen tinggi, yang dapat dilepas (campuran alkohol-eter, aseton) dan plasticizer yang tidak dapat dilepas (nitrogliserin). Ini membawa teknologi produksi bubuk ini lebih dekat ke produksi bubuk piroksilin. Keuntungan cordites- daya tinggi, namun, mereka menyebabkan peningkatan tinggi barel karena suhu produk pembakaran yang lebih tinggi.

2.2.4. propelan padat

Serbuk campuran berdasarkan polimer sintetik (propelan padat) mengandung sekitar 50-60% oksidan, biasanya amonium perklorat, 10-20% pengikat polimer terplastis, 10-20% bubuk aluminium halus dan berbagai aditif. Arah pembuatan bubuk ini pertama kali muncul di Jerman pada 30-40-an abad XX, setelah berakhirnya perang, pengembangan aktif bahan bakar semacam itu dilakukan di AS, dan pada awal 50-an di Uni Soviet. Keuntungan utama dibandingkan bubuk balistik yang menarik banyak perhatian mereka adalah: daya dorong spesifik yang lebih tinggi dari mesin roket menggunakan bahan bakar tersebut, kemampuan untuk membuat muatan dalam bentuk dan ukuran apa pun, deformasi tinggi dan sifat mekanik komposisi, kemampuan untuk mengontrol laju pembakaran pada rentang yang luas. Keunggulan ini memungkinkan untuk membuat rudal strategis dengan jangkauan lebih dari 10.000 km; menggunakan bubuk balistik, S.P. Korolev, bersama dengan pembuat bubuk, berhasil membuat rudal dengan jangkauan maksimum 2.000 km. Tetapi propelan padat campuran memiliki kelemahan yang signifikan dibandingkan dengan bubuk nitroselulosa: biaya pembuatannya yang sangat tinggi, durasi siklus produksi muatan (hingga beberapa bulan), kompleksitas pembuangan, pelepasan amonium perklorat ke atmosfer asam klorida. selama pembakaran.

3. Pembakaran mesiu dan peraturannya

Pembakaran dalam lapisan paralel, yang tidak berubah menjadi ledakan, ditentukan oleh perpindahan panas dari lapisan ke lapisan dan dicapai dengan membuat elemen bubuk monolitik yang cukup tanpa retakan. Tingkat pembakaran bubuk mesiu tergantung pada tekanan menurut hukum kekuatan, meningkat dengan meningkatnya tekanan, jadi Anda tidak boleh fokus pada tingkat pembakaran bubuk mesiu pada tekanan atmosfer, mengevaluasi karakteristiknya. Pengaturan laju pembakaran bubuk mesiu adalah tugas yang sangat sulit dan diselesaikan dengan menggunakan berbagai katalis pembakaran dalam komposisi bubuk mesiu. Pembakaran dalam lapisan paralel memungkinkan Anda untuk mengontrol laju pembentukan gas. Pembentukan gas bubuk mesiu tergantung pada ukuran permukaan muatan dan laju pembakarannya.

Ukuran permukaan elemen bubuk ditentukan oleh bentuknya, dimensi geometrisnya dan dapat bertambah atau berkurang selama proses pembakaran. Pembakaran seperti itu disebut progresif atau yg turun. Untuk mendapatkan laju pembentukan gas yang konstan atau perubahannya menurut hukum tertentu, masing-masing bagian muatan (misalnya, roket) ditutupi dengan lapisan bahan yang tidak mudah terbakar ( pemesanan). Laju pembakaran bubuk mesiu tergantung pada komposisi, suhu awal, dan tekanannya.

4. Karakteristik bubuk mesiu

Karakteristik utama bubuk mesiu adalah: panas pembakaran Q - jumlah panas yang dilepaskan selama pembakaran sempurna 1 kilogram bubuk mesiu; volume produk gas V yang dilepaskan selama pembakaran 1 kilogram bubuk mesiu (ditentukan setelah gas dibawa ke kondisi normal); suhu gas T, ditentukan selama pembakaran bubuk mesiu dalam kondisi volume konstan dan tidak adanya kehilangan panas; kepadatan bubuk mesiu ; gaya bubuk mesiu f - pekerjaan yang dapat dilakukan oleh 1 kilogram gas bubuk, mengembang ketika dipanaskan sebesar T derajat pada tekanan atmosfer normal.

Karakteristik jenis utama bubuk mesiu

literatur

• Mao Tso-ben Itu ditemukan di Cina / Terjemahan dari bahasa Cina dan catatan oleh A. Klyshko. - M.: Pengawal Muda, 1959. - S. 35-45. - 160 detik - 25.000 eksemplar.
• Ensiklopedia militer Soviet, M., 1978.

unduh
Abstrak ini didasarkan pada artikel dari Wikipedia Rusia. Sinkronisasi selesai 07/10/11 05:15:53
Kategori: , Pembuatan bubuk , Sejarah teknologi , Komponen kartrid .
Teks tersedia di bawah lisensi Creative Commons Attribution-ShareAlike.

Sekitar bubuk tanpa asap

Manusia hidup dalam pencarian.
Robert Walser

Ini bukan tentang orang-orang yang nasibnya ternyata terkait dengan penggunaan senjata api, tetapi tentang mereka yang menciptakan bubuk mesiu dan mencari area baru penerapannya.

Penemuan tertua

Pertama, mari kita beri penghormatan kepada pendahulu bedak tanpa asap - "saudara" berasapnya. Bubuk hitam (juga disebut bubuk hitam) adalah campuran yang dicampur dengan hati-hati dari kalium nitrat KNO 3 , arang dan belerang. Keuntungan utama dari bubuk mesiu adalah dapat terbakar tanpa udara. Zat yang mudah terbakar adalah batu bara dan belerang, dan sendawa memasok oksigen yang diperlukan untuk pembakaran. Sifat penting lainnya dari bubuk mesiu adalah bahwa ia membentuk sejumlah besar gas selama pembakaran. Persamaan kimia untuk pembakaran mesiu:

2KNO 3 + S + 3C \u003d K 2 S + 3CO 2 + N 2.

Penyebutan pertama resep untuk membuat campuran mudah terbakar sendawa, belerang dan batu bara (diperoleh dari serbuk gergaji bambu) ditemukan dalam risalah Cina kuno abad ke-1 SM. n. Pada saat itu, bubuk mesiu digunakan untuk membuat kembang api. Meluasnya penggunaan bubuk hitam sebagai bahan peledak militer dimulai di Eropa pada akhir abad ke-13. Komponen yang mudah terbakar dari bubuk mesiu, batu bara dan belerang, sudah tersedia. Namun, sendawa adalah produk yang langka, karena satu-satunya sumber kalium nitrat KNO 3 adalah yang disebut kalium atau sendawa India. Tidak ada sumber alami kalium nitrat di Eropa, itu dibawa dari India dan hanya digunakan untuk produksi bubuk mesiu. Karena semakin banyak bubuk mesiu diperlukan setiap abad, dan tidak ada cukup sendawa impor, yang juga sangat mahal, sumber lainnya ditemukan - guano (dari bahasa Spanyol. pupuk dr tahi burung). Ini adalah sisa-sisa kotoran burung dan kelelawar yang terdekomposisi secara alami, yang merupakan campuran garam kalsium, natrium dan amonium dari fosfat, nitrat, dan beberapa asam organik. Kesulitan utama dalam produksi bubuk mesiu dari bahan baku tersebut adalah bahwa guano tidak mengandung kalium, tetapi terutama natrium nitrat NaNO 3 . Itu tidak dapat digunakan untuk membuat bubuk mesiu, karena menarik kelembaban, dan bubuk mesiu seperti itu dengan cepat menjadi lembab. Untuk mengubah natrium nitrat menjadi kalium nitrat, reaksi sederhana digunakan:

NaNO 3 + KCl \u003d NaCl + KNO 3.

Masing-masing senyawa ini larut dalam air dan tidak mengendap dari campuran reaksi, sehingga larutan berair yang dihasilkan mengandung keempat senyawa. Namun demikian, pemisahan dimungkinkan jika kelarutan yang berbeda dari senyawa digunakan dengan meningkatnya suhu. Kelarutan NaCl dalam air rendah dan, terlebih lagi, berubah sangat sedikit dengan suhu, dan kelarutan KNO 3 dalam air mendidih hampir 20 kali lebih tinggi daripada dalam air dingin. Oleh karena itu, larutan jenuh air panas NaNO 3 dan KCl dicampur, dan kemudian campuran didinginkan, endapan kristal yang diendapkan mengandung KNO 3 yang cukup murni.

Namun, tidak semua masalah terselesaikan. Sebagian besar konstituen guano larut dalam air dan mudah hanyut oleh hujan. Oleh karena itu, di Eropa, akumulasi guano hanya dapat ditemukan di gua-gua tempat koloni burung atau kelelawar biasa bersarang. Gua yang berisi akumulasi guano ditemukan, misalnya, di kaki bukit Krimea, yang memungkinkan untuk mengatur pabrik bubuk mesiu kecil di "bahan mentah gua" di Sevastopol selama perang Anglo-Prancis-Rusia tahun 1854-1855.

Secara alami, semua cadangan Eropa kecil, dan mereka dengan cepat berkembang. Cadangan guano yang sangat besar di sepanjang pantai Pasifik Amerika Selatan datang untuk menyelamatkan. Jutaan koloni burung pemakan ikan - camar, kormoran, tern, elang laut - bersarang di pantai berbatu di sepanjang pantai Peru, Chili, dan pulau-pulau lepas pantai (Gambar 1). Karena hampir tidak ada hujan di daerah ini, guano terakumulasi di pantai selama berabad-abad, membentuk endapan setebal puluhan meter dan panjang lebih dari 100 km di beberapa tempat. Guano bukan hanya sumber sendawa, tetapi juga pupuk yang berharga, permintaannya terus meningkat. Akibatnya, pada tahun 1856, Amerika Serikat bahkan mengadopsi "Hukum Kepulauan Guano" khusus (kadang-kadang disebut "Hukum Guano"). Menurut undang-undang ini, pulau-pulau guan dianggap sebagai milik Amerika Serikat, yang berkontribusi pada percepatan penangkapan pulau-pulau tersebut dan penciptaan kendali atas sumber-sumber sumber daya yang berharga.

Kebutuhan guano mencapai skala sedemikian rupa pada awal abad ke-20. ekspornya mencapai jutaan ton, semua cadangan yang dieksplorasi mulai menipis dengan cepat. Sebuah masalah muncul, mirip dengan yang selalu dapat dipecahkan oleh kimia, bubuk mesiu yang berbeda secara fundamental diciptakan, karena sendawa pembuatannya tidak diperlukan sama sekali.

Semuanya dimulai dengan polimer

Manusia telah lama belajar menggunakan polimer alami (kapas, wol, sutra, kulit binatang). Bentuk produk yang dihasilkan - serat untuk pembuatan kain atau lapisan kulit - tergantung pada bahan sumbernya. Untuk mengubah bentuk secara mendasar, perlu memodifikasi bahan sumber secara kimiawi dengan cara tertentu. Selulosalah yang membuka jalan bagi transformasi semacam itu, yang pada akhirnya mengarah pada penciptaan kimia polimer. Selulosa terdiri dari kapas, kayu, benang linen, serat rami dan, tentu saja, kertas, yang terbuat dari kayu.

Rantai polimer selulosa dirakit dari siklus yang dihubungkan oleh jembatan oksigen, secara lahiriah menyerupai manik-manik (Gbr. 2).

Karena ada banyak gugus hidroksil H2O dalam komposisi selulosa, merekalah yang mulai mengalami berbagai transformasi. Salah satu reaksi pertama yang berhasil adalah nitrasi, yaitu pengenalan gugus nitro NO 2 oleh aksi asam nitrat HNO 3 pada selulosa (Gbr. 3).

Untuk mengikat air yang dilepaskan dan dengan demikian mempercepat proses, asam sulfat pekat ditambahkan ke dalam campuran reaksi. Jika kapas diperlakukan dengan campuran yang ditentukan, dan kemudian dicuci dari sisa asam dan dikeringkan, maka secara lahiriah akan terlihat persis sama dengan yang asli, tetapi tidak seperti kapas alami, kapas tersebut mudah larut dalam pelarut organik, seperti eter. Properti ini segera digunakan, pernis mulai dibuat dari nitroselulosa - mereka membentuk permukaan mengkilap yang luar biasa yang dapat dengan mudah dipoles (pernis nitro). Untuk waktu yang lama, pernis nitro digunakan untuk melapisi badan mobil, sekarang telah digantikan oleh pernis akrilik. Omong-omong, cat kuku juga terbuat dari nitroselulosa.

Tidak kalah menarik bahwa plastik pertama dalam sejarah kimia polimer dibuat dari nitroselulosa. Pada tahun 1870-an atas dasar nitroselulosa dicampur dengan plasticizer kapur barus, termoplastik pertama kali dibuat. Plastik tersebut diberi bentuk tertentu pada suhu tinggi dan di bawah tekanan, dan ketika zat didinginkan, bentuk yang diberikan dipertahankan. Plastik mendapatkan namanya seluloida, film fotografi dan film pertama, bola bilyar (dengan demikian menggantikan gading mahal), serta berbagai barang rumah tangga (sisir, mainan, bingkai untuk cermin, kacamata, dll.) mulai dibuat darinya. Kerugian dari seluloid adalah mudah terbakar dan terbakar dengan sangat cepat, dan hampir tidak mungkin untuk menghentikan pembakaran. Oleh karena itu, seluloid secara bertahap digantikan oleh polimer lain yang tidak mudah terbakar. Untuk alasan yang sama, sutra buatan yang terbuat dari nitroselulosa dengan cepat ditinggalkan.

Seluloid yang dulu populer tidak dilupakan hari ini. band rock terkenal Tequilajazz merilis album berjudul Seluloid. Album ini mencakup beberapa lagu yang ditulis untuk film, dan kata "seluloid" mengacu pada bahan dari mana film itu dibuat sebelumnya. Jika penulis ingin memberikan nama yang lebih modern untuk album tersebut, maka album tersebut seharusnya disebut "Cellulose Acetate", karena lebih mudah terbakar dan oleh karena itu diganti dengan celluloid, dan nama ultra-modernnya adalah "Polyester", yang mulai berhasil bersaing dengan selulosa asetat dalam pembuatan film.

Ada produk di mana seluloid masih digunakan, ternyata sangat diperlukan dalam pembuatan bola tenis meja; Menurut para gitaris, pick (plectrum) yang terbuat dari seluloid memberikan suara terbaik. Para ilusionis menggunakan tongkat kecil yang terbuat dari bahan ini untuk menampilkan nyala api yang terang dan cepat memudar.

Pembakaran nitroselulosa, yang mengganggu "karier"-nya dalam bahan polimer, membuka jalan lebar ke arah yang sama sekali berbeda.

Api tanpa asap

Kembali pada tahun 1840-an. peneliti memperhatikan bahwa ketika kayu, karton, dan kertas diperlakukan dengan asam nitrat, bahan yang cepat terbakar terbentuk, tetapi metode yang paling berhasil untuk memperoleh nitroselulosa ditemukan secara tidak sengaja. Pada tahun 1846, ahli kimia Swiss K. Schonbein menumpahkan asam nitrat pekat di atas meja saat bekerja dan menggunakan kain katun untuk menghilangkannya, yang kemudian digantung hingga kering. Setelah kering, kain dari api yang dibawa langsung terbakar. Schonbein mempelajari kimia dari proses ini secara lebih rinci. Dialah yang pertama kali memutuskan untuk menambahkan asam sulfat pekat ke nitrasi kapas. Nitroselulosa terbakar dengan sangat efektif. Jika Anda meletakkan sepotong kapas "nitrasi" di telapak tangan Anda dan membakarnya, maka kapas itu akan terbakar begitu cepat sehingga tangan tidak akan terasa terbakar (Gbr. 4).

Dimungkinkan untuk membuat bubuk mesiu berdasarkan bahan yang mudah terbakar ini pada tahun 1884 oleh insinyur Prancis P. Viel. Untuk itu perlu dibuat komposisi yang mudah diolah, selain itu juga dituntut stabil selama penyimpanan dan aman dalam penanganannya. Setelah melarutkan nitroselulosa dalam campuran alkohol dan eter, Viel memperoleh massa kental, yang, setelah digiling dan dikeringkan, menghasilkan bubuk mesiu yang sangat baik. Dalam hal kekuatan, itu jauh lebih unggul daripada bubuk hitam, dan ketika dibakar tidak mengeluarkan asap, sehingga disebut tanpa asap. Properti terakhir ternyata sangat penting untuk melakukan permusuhan. Saat menggunakan bubuk tanpa asap, medan perang tidak diselimuti awan asap, yang memungkinkan artileri melakukan tembakan terarah. Juga hilang adalah kepulan asap berbahaya setelah tembakan, yang sebelumnya memberi musuh lokasi penembak. Pada akhir abad XIX. semua negara maju mulai memproduksi bubuk tanpa asap.

Legenda dan kenyataan

Setiap produk kimia melewati jalur yang rumit dari eksperimen laboratorium hingga produksi industri. Itu perlu untuk membuat bubuk mesiu yang berbeda, beberapa cocok untuk artileri, yang lain untuk penembakan senapan, bubuk mesiu harus stabil dalam kualitas, stabil selama penyimpanan, dan produksinya aman. Oleh karena itu, beberapa metode untuk produksi mesiu muncul sekaligus.

D.I. Mendeleev memainkan peran penting dalam organisasi produksi mesiu di Rusia. Pada tahun 1890 ia melakukan perjalanan ke Jerman dan Inggris, di mana ia berkenalan dengan produksi mesiu. Bahkan ada legenda bahwa sebelum perjalanan ini, Mendeleev menentukan komposisi bubuk mesiu tanpa asap, menggunakan informasi tentang jumlah bahan baku yang dibawa ke pabrik bubuk mesiu setiap minggu. Dapat diasumsikan bahwa tidak sulit bagi ahli kimia kelas tinggi untuk memahami skema umum proses berdasarkan informasi yang diterima.

Sekembalinya dari perjalanan ke St. Petersburg, ia mulai mempelajari secara rinci nitrasi selulosa. Sebelum Mendeleev, banyak yang percaya bahwa semakin banyak selulosa ternitrasi, semakin tinggi daya ledaknya. Mendeleev membuktikan bahwa tidak demikian. Ternyata ada tingkat nitrasi yang optimal, di mana bagian dari karbon yang terkandung dalam bubuk mesiu tidak dioksidasi menjadi karbon dioksida CO 2, tetapi menjadi karbon monoksida CO. Akibatnya, volume gas terbesar terbentuk per satuan massa bubuk mesiu, mis. mesiu memiliki formasi gas yang maksimal.

Selama produksi nitroselulosa, itu dicuci secara menyeluruh dengan air dari jejak asam sulfat dan nitrat, setelah itu dikeringkan dari jejak uap air. Sebelumnya, ini dilakukan dengan menggunakan aliran udara hangat. Proses pengeringan seperti itu tidak efektif dan, terlebih lagi, eksplosif. Mendeleev menyarankan untuk mengeringkan massa basah dengan mencucinya dengan alkohol, di mana nitroselulosa tidak larut. Air telah dikeluarkan dengan aman. Metode ini kemudian diadopsi di seluruh dunia dan menjadi teknik teknologi klasik dalam pembuatan bubuk tanpa asap.

Hasilnya, Mendeleev berhasil membuat bubuk tanpa asap yang homogen secara kimiawi dan benar-benar aman. Dia menyebut mesiunya pirokolodium- lem api Pada tahun 1893, bubuk mesiu baru diuji ketika menembak dari senjata angkatan laut jarak jauh, dan Mendeleev menerima telegram ucapan selamat dari ahli kelautan terkenal dan komandan angkatan laut yang luar biasa, Laksamana Madya SO Makarov.

Sayangnya, produksi bubuk mesiu pirokolodik, terlepas dari keuntungannya yang jelas, tidak meningkat di Rusia. Alasan untuk ini adalah kekaguman para pejabat terkemuka Direktorat Artileri untuk segala sesuatu yang asing dan, karenanya, ketidakpercayaan terhadap perkembangan Rusia. Akibatnya, di pabrik Okhta, semua produksi mesiu berada di bawah kendali Messen, spesialis Prancis yang diundang. Dia bahkan tidak memperhitungkan pendapat Mendeleev, yang memperhatikan kekurangan produksi, dan menjalankan bisnis secara ketat sesuai dengan instruksinya. Tapi bubuk mesiu pyrocollodic Mendeleev diadopsi oleh tentara Amerika dan diproduksi dalam jumlah besar di pabrik-pabrik AS selama Perang Dunia Pertama. Selain itu, Amerika bahkan berhasil mengambil paten untuk produksi bubuk mesiu pirokolodik lima tahun setelah dibuat oleh Mendeleev, tetapi fakta ini tidak menggairahkan departemen militer Rusia, yang sangat percaya pada keunggulan bubuk mesiu Prancis.

Pada awal abad kedua puluh. produksi di seluruh dunia dari beberapa jenis bubuk tanpa asap didirikan. Yang paling umum di antara mereka adalah bubuk mesiu pyrocollodic Mendeleev, di samping itu, dekat dengan komposisi, tetapi memiliki teknologi yang berbeda dan umur simpan yang lebih pendek, bubuk mesiu piroksilin Viel (dijelaskan sebelumnya), serta campuran bubuk yang disebut bahan peledak yg tdk berasap.Sebuah cerita yang tidak biasa terhubung dengan produksi cordite, yang akan dibahas nanti.

Presiden Kimiawan

H. Weizmann (1874–1952)

Sejak awal abad kedua puluh. industri militer Inggris difokuskan pada mesiu cordite. Ini mengandung nitroselulosa dan nitrogliserin. Pada tahap pencetakan, aseton digunakan, yang meningkatkan plastisitas campuran. Setelah dicetak, aseton diuapkan. Kesulitannya adalah bahwa pada awal Perang Dunia Pertama, Inggris mengimpor sebagian besar aseton dari Amerika Serikat melalui laut, tetapi pada saat itu kapal selam Jerman sudah sepenuhnya "bertanggung jawab" atas laut. Di Inggris, ada kebutuhan mendesak untuk memproduksi aseton sendiri. Ahli kimia yang kurang dikenal Chaim Weizmann datang untuk menyelamatkan, yang tak lama sebelum itu telah beremigrasi ke Inggris dari desa Motol (dekat kota Pinsk di Belarus).

Saat bekerja di Departemen Kimia di Universitas Manchester, ia menerbitkan sebuah makalah yang menjelaskan pemecahan karbohidrat secara enzimatik. Ini menghasilkan campuran aseton, etanol dan butanol. Weizmann diundang oleh Departemen Perang Inggris untuk mencari tahu apakah, dengan menggunakan proses yang dia temukan, dimungkinkan untuk mengatur produksi aseton dalam jumlah yang diperlukan untuk industri militer. Menurut Weizmann, produksi seperti itu dapat dibuat jika masalah teknis kecil diselesaikan. Untuk pemisahan aseton, distilasi sederhana cukup dapat diterapkan karena perbedaan titik didih senyawa yang ada. Namun, ketika mengatur produksi, kesulitan yang sama sekali berbeda muncul. Sumber karbohidrat dalam proses Weizmann adalah biji-bijian, tetapi produksi biji-bijian Inggris sendiri sepenuhnya dikonsumsi oleh industri makanan. Biji-bijian tambahan harus didatangkan dari AS melalui laut, sehingga U-boat Jerman yang mengancam impor aseton juga mengancam impor biji-bijian. Tampaknya lingkaran itu tertutup, tetapi masih ditemukan jalan keluar dari situasi ini. Berangan kuda ternyata menjadi sumber karbohidrat yang baik, yang, omong-omong, tidak memiliki nilai gizi. Akibatnya, kampanye massal diselenggarakan di Inggris untuk mengumpulkan chestnut kuda, di mana semua anak sekolah di negara itu berpartisipasi.

Lloyd George, yang merupakan Perdana Menteri Inggris Raya selama Perang Dunia Pertama, mengungkapkan rasa terima kasihnya kepada Weizmann atas upayanya untuk memperkuat kekuatan militer negara itu, memperkenalkannya kepada Menteri Luar Negeri David Balfour. Balfour bertanya kepada Weizmann penghargaan apa yang ingin dia terima. Keinginan Weizmann ternyata sama sekali tidak terduga, ia mengusulkan untuk membuat negara Yahudi di wilayah Palestina - tanah air bersejarah orang-orang Yahudi, yang telah berada di bawah kendali Inggris selama bertahun-tahun pada saat itu. Akibatnya, pada tahun 1917, Deklarasi Balfour, yang tercatat dalam sejarah, muncul, di mana Inggris mengusulkan untuk mengalokasikan wilayah untuk negara Yahudi di masa depan.

Deklarasi ini memainkan perannya, tetapi tidak segera, tetapi hanya setelah 31 tahun. Ketika seluruh dunia mengetahui tentang kekejaman Nazi selama Perang Dunia Kedua, kebutuhan untuk menciptakan negara seperti itu menjadi jelas. Akibatnya, pada tahun 1948 Negara Israel didirikan. Chaim Weizmann menjadi presiden pertamanya, sebagai orang yang pertama kali mengajukan ide ini kepada masyarakat dunia. Lembaga penelitian di kota Rehovot Israel sekarang menyandang namanya. Dan semuanya dimulai dengan produksi bubuk tanpa asap.

Kembalinya "profesi" lama

Untuk waktu yang lama, penggunaan bubuk mesiu dalam urusan militer terbatas pada dua tugas: yang pertama adalah menggerakkan peluru atau proyektil yang terletak di laras senapan, yang kedua adalah bahwa hulu ledak yang terletak di kepala proyektil harus meledak ketika mengenai target dan menghasilkan efek destruktif. Bubuk mesiu tanpa asap memungkinkan untuk menghidupkan kembali pada tingkat yang baru, kemungkinan bubuk mesiu yang terlupakan, yang sebenarnya dibuat di Cina kuno - peluncuran kembang api. Secara bertahap, industri militer muncul dengan ide untuk menggunakan bubuk tanpa asap sebagai propelan, yang memungkinkan roket bergerak karena dorongan jet yang dihasilkan ketika gas dikeluarkan dari nosel roket. Eksperimen pertama seperti itu dilakukan pada paruh pertama abad ke-19, dan munculnya bubuk tanpa asap membawa karya-karya ini ke tingkat yang baru - teknologi roket muncul. Awalnya, roket propelan padat berdasarkan muatan bubuk dibuat, segera roket berbahan bakar cair muncul - campuran hidrokarbon dengan oksidator.

Komposisi bubuk mesiu pada saat ini agak berubah: di Rusia, alih-alih pelarut yang mudah menguap, mereka mulai menggunakan penambahan TNT. Baru bubuk mesiu pyroxylin-trotyl(PTP) benar-benar terbakar tanpa asap, dengan pembentukan gas yang besar dan cukup stabil. Itu mulai digunakan dalam bentuk catur yang ditekan, agak mengingatkan pada keping hoki. Menariknya, checker pertama dibuat pada mesin press yang sama yang digunakan Mendeleev selama kecintaannya pada mesiu.

Salah satu aplikasi pertama yang tidak biasa dari roket padat anti-tank diusulkan pada 1930-an. - gunakan mereka sebagai booster pesawat. Di darat, ini memungkinkan untuk secara drastis mengurangi panjang lari awal pesawat, dan di udara itu memberikan peningkatan tajam jangka pendek dalam kecepatan penerbangan ketika perlu untuk mengejar musuh atau menghindari pertemuan dengannya. Orang dapat membayangkan perasaan para penguji pertama ketika obor api menyala di sisi kokpit.

Ilmu roket domestik pada 1930-an. dipimpin oleh tokoh-tokoh terkemuka di bidang teknologi roket - I.T. Kleymenov, V.P. Glushko, G.E. Langemak dan S.P. Korolev (pencipta roket luar angkasa masa depan), yang bekerja di Reactive Research Institute (RNII) yang dibuat khusus.

Di institut inilah, atas ide Glushko dan Langemak, proyek instalasi bermuatan ganda untuk penembakan roket salvo pertama kali dibuat, kemudian instalasi ini dikenal dengan nama legendaris "Katyusha".

Selama tahun-tahun ini, roda gila represi Stalinis sudah mendapatkan momentum. Pada tahun 1937, atas pengaduan palsu, kepala institut Kleimenov dan wakilnya Langemak ditangkap dan segera ditembak, dan pada tahun 1938 Glushko (selama 8 tahun) dan Korolev (selama 10 tahun) ditangkap dan dihukum. Semuanya kemudian direhabilitasi, Kleymenov dan Langemak secara anumerta.

Dalam peristiwa dramatis ini, A.G. Kostikov, yang bekerja di institut sebagai insinyur biasa, memainkan peran yang tidak menarik. Dia mengepalai komisi ahli, yang mengeluarkan keputusan tentang kegiatan sabotase manajemen utama institut. Spesialis yang luar biasa ditangkap dan dihukum sebagai musuh rakyat. Akibatnya, Kostikov mengambil posisi chief engineer, kemudian menjadi kepala institut dan pada saat yang sama "penulis" jenis senjata baru. Untuk ini, dia dianugerahi dengan murah hati di awal perang, terlepas dari kenyataan bahwa dia tidak ada hubungannya dengan penciptaan Katyusha.

Pengakuan oleh otoritas atas jasa Kostikov dalam pembuatan senjata baru, serta upayanya untuk mengidentifikasi "musuh rakyat" di institut, tidak menyelamatkannya dari penindasan. Pada Juli 1942, lembaga yang dipimpinnya menerima tugas dari Komite Pertahanan: mengembangkan pencegat-tempur dengan mesin jet dalam waktu delapan bulan. Tugasnya sangat sulit, tidak mungkin untuk menyelesaikannya tepat waktu (pesawat dibuat hanya enam bulan setelah berakhirnya periode yang ditentukan). Pada Februari 1943, Kostikov ditangkap dan didakwa melakukan spionase dan sabotase. Namun, nasibnya selanjutnya tidak separah orang-orang yang dia sendiri tuduh merusaknya, setahun kemudian dia dibebaskan.

Kembali ke cerita tentang Katyusha (Gbr. 5), kita ingat bahwa efektivitas senjata rudal baru ditunjukkan pada awal perang. Pada 14 Juli 1941, salvo pertama dari lima Katyusha menutupi konsentrasi pasukan Jerman di area stasiun kereta api Orsha. Kemudian Katyusha muncul di front Leningrad. Pada akhir Perang Patriotik Hebat, lebih dari sepuluh ribu Katyusha beroperasi di bagian depannya, menembakkan sekitar 12 juta roket dari berbagai kaliber.

Profesi mesiu yang damai

Menariknya, bubuk mesiu dapat menyelamatkan nyawa tidak hanya karena digunakan dalam senjata api untuk melindungi dari serangan agresif, tetapi juga jika digunakan dengan cukup damai.

Perkembangan industri otomotif yang intensif menimbulkan sejumlah masalah, terutama keselamatan pengemudi dan penumpang. Sabuk pengaman yang paling banyak digunakan, yang melindungi dari cedera saat mobil mengerem mendadak. Namun, sabuk semacam itu tidak dapat mencegah kepala membentur setir, dasbor atau kaca depan dan bagian belakang kepala selama gerakan tubuh yang tajam ke belakang. Cara perlindungan paling modern adalah airbag, itu adalah kantong nilon dengan bentuk tertentu, yang diisi dengan udara terkompresi dari kaleng khusus pada waktu yang tepat (Gbr. 6).

Beras. 6. Tes airbag pada manekin

Bantal memiliki lubang ventilasi kecil di mana gas dikeluarkan secara perlahan setelah "memeras" penumpang. Mengisi kantong dengan gas terjadi dalam 0,05 s, tetapi kali ini masih belum cukup dalam kasus di mana mobil bergerak dengan kecepatan di atas
120 km/jam Bubuk tanpa asap datang untuk menyelamatkan. Membakar muatan bubuk kecil secara instan memungkinkan Anda untuk mengembang bantal dengan produk pembakaran sepuluh kali lebih cepat daripada udara terkompresi. Karena, setelah menggembungkan bantal, gas perlahan-lahan dikeluarkan, komposisi khusus bubuk mesiu dikembangkan yang, ketika dibakar, tidak membentuk produk berbahaya seperti nitrogen oksida dan karbon monoksida.

Bubuk tanpa asap menemukan penggunaan damai lain di tempat yang paling tidak diharapkan - untuk melawan api. Sebuah muatan bubuk kecil, ditempatkan dalam alat pemadam api, memungkinkan Anda untuk hampir seketika "menembak" campuran pemadam ke arah nyala api yang menyebar.

Jangan lupa juga bahwa sampai sekarang "profesi" lama mesiu - meluncurkan kembang api (Gbr. 7) - menciptakan suasana hati yang menyenangkan bagi kita di hari libur.

Bubuk mesiu Pyroxylin memungkinkan untuk berhasil memecahkan masalah penembakan dari semua sistem artileri, hingga akhir Perang Dunia Pertama. Pengembangan lebih lanjut dari artileri domestik sangat membutuhkan pengembangan dan penggunaan bubuk ballietite.

Komponen utama bubuk balistik adalah selulosa nitrat rendah nitrogen (koloksilin), pelarut volatilitas rendah - plasticizer, penstabil ketahanan kimia, dan berbagai aditif. Di Amerika Serikat, bubuk balistik menggunakan pyroxplines dengan kandungan 13,15% dan nitrogen 13,25%.

Nitrogliserin dan nitrodiglikol telah banyak digunakan sebagai pelarut non-volatil dalam produksi bubuk balistik.

Nitrogliserin adalah produk pengolahan gliserin dengan campuran asam nitrat dan asam sulfat dan merupakan bahan peledak kuat yang sangat sensitif terhadap pengaruh eksternal. Nitrogliserin adalah cairan dalam kondisi normal dan berfungsi sebagai plasticizer yang baik untuk nitrat selulosa rendah nitrogen. Dalam proses pembuatan bubuk mesiu, nitrogliserin tidak dihilangkan dari massa bubuk dan merupakan salah satu komponen utama dari bubuk mesiu jadi, yang sangat menentukan sifat fisikokimia dan balistiknya.

Nitrodiglikol adalah produk pengolahan dietilen glikol dengan campuran asam nitrat dan asam sulfat. Dietilen glikol diperoleh secara sintetis dari etilen. Seperti nitrogliserin, nitrodiglikol adalah cairan dengan sifat plasticizing yang baik.

Selama Perang Dunia II, Jerman mulai menggunakan bubuk mesiu berdasarkan nitrodiglikol, yang mencakup hingga 30% nitroguanidin, yang merupakan zat kristal putih dengan sifat eksplosif. Bubuk mesiu semacam itu disebut guanidin atau gudol.

Bubuk yang mengandung nitroguanidine digunakan di AS dan disebut bubuk tribasic, berbeda dengan bubuk pyroxylin, yang disebut monobasic, dan bubuk nitrogliserin, yang disebut dibasic. Sebagai penstabil untuk ketahanan kimia bubuk balistik, centralites, zat kristal putih, telah menerima penggunaan terbesar. Bubuk jadi mengandung dari 1 hingga 5% centralite. Kadar air dalam bubuk balistik biasanya tidak lebih dari 1%.

Tergantung pada tujuan bubuk, berbagai aditif dimasukkan ke dalam komposisinya. Untuk mengurangi suhu pembakaran untuk mengurangi aksi pembakar bubuk mesiu, apa yang disebut aditif pendingin dimasukkan ke dalam komposisinya, yang digunakan sebagai dinitrotoluena, dibutil ftalat dan beberapa zat lainnya. Dinitrotoluene dan dibutyl phthalate juga merupakan plasticizer tambahan coloxylin. Kandungannya dalam bubuk jadi bisa dari 4 hingga 11%.

Aditif teknologi yang disebut dapat dimasukkan ke dalam komposisi bubuk, yang memfasilitasi proses pembuatan massa bubuk. Vaseline telah banyak digunakan sebagai aditif teknologi, kandungannya dalam bubuk mesiu hingga 2%.

Untuk menghilangkan fenomena pembakaran intermiten dan tidak stabil pada mesin jet, aditif katalitik dan penstabil dimasukkan ke dalam komposisi bubuk mesiu. Konten mereka dalam bubuk mesiu rendah: dari 0,2 hingga 2-3%. Senyawa timbal digunakan sebagai katalis pembakaran, dan kapur, magnesium oksida dan zat tahan api lainnya digunakan sebagai aditif penstabil.

Komposisi beberapa bubuk balistik domestik dan asing diberikan dalam tabel. 10.

meja10

Nama komponen bubuk
	bubuk mesiu		bubuk mortar	bubuk jet
	nitrogliserin	nitro deagle kiri
Koloksilin
Nitrogliserin
nitrodiglikol
sentralit
dinitrotoluena
dibutil ftalat
Petrolatum
Air, (lebih dari100 % )
Grafit
magnesium oksida
zat lain

Bubuk mesiu tipe balistik digunakan untuk menembakkan senjata, mortir, dan peluncur roket.

Bubuk mesiu dibuat terutama dalam bentuk tabung 1 (Gbr. 12) dengan berbagai panjang dan dengan berbagai ketebalan dari lemari besi yang terbakar.

bubuk mesiu mortir disusun dalam bentuk piring, pita 2, spiral dan cincin 3.

Beras. 12. Bentuk bubuk balistik:

1 tabung (bubuk mesiu berbentuk tabung); g-tape (pita-

rok); 3- cincin; 4 - pemeriksa

bubuk mesiu reaktif dibuat dalam bentuk checker saluran tunggal tebal dari 4 bentuk geometris silinder dan lebih kompleks.

Teknologi modern memungkinkan pembuatan kartrid bubuk dengan ketebalan atap yang terbakar hingga 300 mm atau lebih.

Proses pembuatan bubuk balistik dilakukan sebagai berikut.

Komponen bubuk dicampur dalam air hangat. Dengan pencampuran ini, coloxylin membengkak dalam pelarut.

Setelah penghilangan kelembaban awal, massa berulang kali melewati rol panas. Pada rol ada penghilangan lebih lanjut dari kelembaban, pemadatan dan plastisisasi massa bubuk. Elemen bubuk dengan bentuk dan ukuran yang diperlukan diperoleh dari massa bubuk.

Untuk mendapatkan tabung, jaringan bubuk setelah rol digulung menjadi gulungan dan ditekan melalui cetakan yang sesuai. Tabung dipotong menjadi elemen bubuk dengan panjang tertentu. Untuk mendapatkan bubuk berbentuk pipih, pita dan cincin, massa bubuk dilewatkan melalui rol dengan celah yang dapat disesuaikan dengan tepat. Kanvas yang dihasilkan dipotong menjadi piring atau pita dengan ukuran atau cincin tertentu dipotong darinya.

Proses teknologi untuk pembuatan bubuk balistik kurang panjang dan lebih ekonomis daripada bubuk piroksilin, memungkinkan penggunaan otomatisasi yang ekstensif, tetapi lebih eksplosif.

Tergantung pada tujuan, komposisi kimia, bentuk dan ukuran elemen bubuk, ada tingkatan bubuk mesiu tipe balistik. Simbol untuk merek mesiu sangat beragam. Bubuk mesiu untuk mesin jet memiliki sebutan yang hanya menunjukkan tujuan bubuk mesiu dan komposisi perkiraannya. Tidak ada indikasi bentuk dan ukuran unsur dalam penunjukan serbuk reaktif. Misalnya, H, HM 2 berarti bubuk mesiu reaktif, di mana nitrogliserin digunakan sebagai plasticizer, bubuk mesiu kedua mengandung penambahan magnesium oksida (2%).

Bubuk mesiu balistik ditetapkan sebagai berikut: di belakang huruf yang menunjukkan perkiraan komposisi bubuk mesiu, nomor yang menunjukkan kandungan kalori bubuk mesiu dimasukkan melalui tanda hubung, dan kemudian ukuran tabung ditunjukkan dengan fraksi, mirip dengan piroksilin bubuk mesiu. Tidak seperti bubuk piroksilin, ketika menunjuk bubuk balistik berbentuk tabung, huruf TP tidak ditempelkan, karena bubuk balistik tidak dibuat dalam bentuk butiran silinder. Misalnya, merek NDT-3 18/1 berarti bubuk mesiu nitrogliserin yang mengandung dinitrotoluena sebagai aditif pendingin, yang termasuk dalam kelompok ketiga dalam hal kandungan kalori, berbentuk tabung saluran tunggal dengan ketebalan lengkungan pembakaran 1,8 mm. Bubuk pipih ditunjukkan dengan huruf dan angka: NBPl 12-10 - bubuk pipih mortar balistik nitrogliserin dengan ketebalan kubah 0,12 mm dan lebar pelat 1 mm.

Bubuk mesiu pita ditandai dengan huruf L dan nomor yang sesuai dengan ketebalan kubah yang terbakar dalam seperseratus milimeter, misalnya, NBL-33. Bubuk cincin dilambangkan dengan huruf K, diikuti dengan angka pecahan: pembilang menunjukkan diameter bagian dalam cincin dalam milimeter, penyebut adalah diameter luar. Setelah pecahan, angka dimasukkan melalui tanda hubung, yang menunjukkan ketebalan kubah yang terbakar dalam seperseratus milimeter, misalnya, NBK 32/64-14.

Bubuk balistik dibedakan oleh berbagai komposisi kimia dan bentuk geometris, dan oleh karena itu mereka berbeda dalam sifat fisikokimia dan balistiknya.

Serbuk balistik kurang higroskopis dibandingkan serbuk piroksilin.

Sifat positif dari bubuk balistik, yang banyak digunakan dalam praktik, adalah kemampuan untuk secara signifikan mengubah karakteristik energinya dengan mengubah kandungan pelarut yang mudah menguap rendah dalam rentang yang cukup luas dan memasukkan berbagai aditif ke dalam komposisinya. Ini memungkinkan Anda untuk secara signifikan memperluas cakupan aplikasi praktis dari kelompok bubuk mesiu nitroselulosa ini. Panas pembakaran bubuk balistik, tergantung pada komposisinya, dapat bervariasi dari 650 hingga 1500 kkal / kg. Menurut panas pembakaran, bubuk balistik dibagi menjadi kalori tinggi (1000-1500 kkal / kg), kalori sedang (800-1000 kkal / kg) dan kalori rendah (650-800 kkal / kg). Bubuk rendah kalori sering disebut sebagai bubuk dingin atau rendah erosi.

Untuk bubuk balistik, laju pembakaran, kekuatan bubuk, dan karakteristik lainnya dapat bervariasi dalam rentang yang luas.

Bubuk mesiu adalah elemen integral yang digunakan untuk melengkapi kartrid. Tanpa penemuan zat ini, umat manusia tidak akan pernah tahu tentang senjata api.

Tetapi hanya sedikit orang yang akrab dengan sejarah munculnya bubuk mesiu. Dan ternyata itu ditemukan secara tidak sengaja. Dan kemudian untuk waktu yang lama mereka hanya digunakan untuk meluncurkan kembang api.

Munculnya bubuk mesiu

Zat ini ditemukan di Cina. Tidak ada yang tahu tanggal pasti munculnya bubuk hitam, yang juga disebut hitam. Namun, ini terjadi sekitar abad ke-8. SM. Pada masa itu, para kaisar Tiongkok sangat memperhatikan kesehatan mereka sendiri. Mereka ingin hidup lama dan bahkan memimpikan keabadian. Untuk melakukan ini, para kaisar mendorong pekerjaan para alkemis Tiongkok yang mencoba menemukan ramuan ajaib. Tentu saja, kita semua tahu bahwa umat manusia tidak pernah menerima cairan ajaib itu. Namun, orang Cina, menunjukkan ketekunan mereka, melakukan banyak eksperimen, sambil mencampur berbagai zat. Mereka tidak kehilangan harapan untuk memenuhi perintah kekaisaran. Namun terkadang tes berakhir dengan insiden yang tidak menyenangkan. Salah satunya terjadi setelah para alkemis mencampur sendawa, batu bara dan beberapa komponen lainnya. Seorang peneliti yang tidak dikenal dalam sejarah ketika menguji zat baru menerima nyala api dan asap. Formula yang ditemukan bahkan tercatat dalam kronik Cina.

Untuk jangka waktu yang lama, bubuk hitam hanya digunakan untuk kembang api. Namun, Cina melangkah lebih jauh. Mereka menstabilkan formula zat ini dan mempelajari cara menggunakannya untuk ledakan.

Pada abad ke-11 senjata mesiu pertama dalam sejarah ditemukan. Ini adalah roket tempur, di mana bubuk mesiu pertama kali dinyalakan, dan kemudian meledak. Senjata bubuk mesiu ini digunakan selama pengepungan tembok benteng. Namun, pada masa itu efek psikologisnya lebih besar pada musuh daripada efek merusak. Senjata paling ampuh yang ditemukan oleh penjelajah Tiongkok kuno adalah bom tangan tanah liat. Mereka meledak dan menghujani segala sesuatu di sekitar dengan pecahan pecahan.

Penaklukan Eropa

Dari Cina, bubuk hitam mulai menyebar ke seluruh dunia. Itu muncul di Eropa pada abad ke-11. Itu dibawa ke sini oleh pedagang Arab yang menjual roket untuk kembang api. Bangsa Mongol mulai menggunakan zat ini untuk tujuan pertempuran. Mereka menggunakan bubuk hitam untuk mengambil kastil para ksatria yang sebelumnya tak tertembus. Bangsa Mongol menggunakan teknologi yang agak sederhana, tetapi pada saat yang sama efektif. Mereka menggali di bawah dinding dan meletakkan tambang bubuk di sana. Meledak, senjata militer ini dengan mudah melubangi penghalang yang paling tebal sekalipun.

Pada 1118, meriam pertama muncul di Eropa. Mereka digunakan oleh orang-orang Arab selama penangkapan Spanyol. Pada tahun 1308, meriam bubuk memainkan peran yang menentukan dalam merebut benteng Gibraltar. Kemudian mereka digunakan oleh orang-orang Spanyol, yang mengadopsi senjata-senjata ini dari orang-orang Arab. Setelah itu, pembuatan meriam bubuk dimulai di seluruh Eropa. Rusia tidak terkecuali.

Mendapatkan piroksilin

Bubuk hitam sampai akhir abad ke-19. mereka memuat mortir dan mencicit, flintlock dan senapan, serta senjata militer lainnya. Tetapi pada saat yang sama, para ilmuwan tidak menghentikan penelitian mereka untuk meningkatkan zat ini. Contohnya adalah eksperimen Lomonosov, yang menetapkan rasio rasional semua komponen campuran bubuk. Sejarah juga mengingat upaya yang gagal untuk mengganti sendawa langka dengan garam berthollet, yang dilakukan oleh Claude Louis Bertole. Hasil dari penggantian ini adalah banyak ledakan. Garam Berthollet, atau natrium klorat, terbukti menjadi zat pengoksidasi yang sangat aktif.

Sebuah tonggak baru dalam sejarah pembuatan bubuk dimulai pada tahun 1832. Saat itulah ahli kimia Prancis A. Bracono pertama kali memperoleh nitroselulosa, atau priroxylin. Zat ini merupakan ester dari asam nitrat dan selulosa. Molekul yang terakhir mengandung sejumlah besar gugus hidroksil, yang bereaksi dengan asam nitrat.

Sifat-sifat piroksilin telah diselidiki oleh banyak ilmuwan. Jadi, pada tahun 1848, insinyur Rusia A.A. Fadeev dan G.I. Hess menemukan bahwa zat ini beberapa kali lebih kuat daripada bubuk hitam yang ditemukan oleh orang Cina. Bahkan ada upaya untuk menggunakan piroksilin untuk pemotretan. Namun, mereka berakhir dengan kegagalan, karena selulosa berpori dan longgar memiliki komposisi yang heterogen dan terbakar pada tingkat yang tidak konsisten. Upaya untuk mengompres piroksilin juga berakhir dengan kegagalan. Selama proses ini, zat sering tersulut.

Mendapatkan bubuk piroksilin

Siapa Penemu Bedak Tanpa Asap? Pada tahun 1884, ahli kimia Prancis J. Viel menciptakan zat monolitik berdasarkan piroksilin. Ini adalah bubuk tanpa asap pertama dalam sejarah umat manusia. Untuk memperolehnya, peneliti menggunakan kemampuan piroksilin untuk bertambah volumenya, berada dalam campuran alkohol dan eter. Dalam hal ini, massa lunak diperoleh, yang kemudian ditekan, pelat atau pita dibuat darinya, dan kemudian dikeringkan. Bagian utama dari pelarut justru menguap. Volumenya yang tidak signifikan diawetkan dalam piroksilin. Itu terus berfungsi sebagai plasticizer.

Massa ini adalah dasar dari bubuk tanpa asap. Volumenya dalam bahan peledak ini sekitar 80-95%. Berbeda dengan selulosa yang diperoleh sebelumnya, bubuk mesiu piroksilin menunjukkan kemampuannya untuk membakar pada tingkat yang konstan secara ketat dalam lapisan. Itulah mengapa masih digunakan untuk senjata kecil sampai hari ini.

Keuntungan dari zat baru

Bubuk putih Viel adalah penemuan revolusioner nyata di bidang senjata api kecil. Dan ada beberapa alasan yang menjelaskan fakta ini:

1. Bubuk mesiu praktis tidak menghasilkan asap, sedangkan bahan peledak yang digunakan sebelumnya, setelah beberapa kali ditembakkan, secara signifikan mempersempit bidang pandang pesawat tempur. Hanya hembusan angin kencang yang bisa menghilangkan kepulan asap yang muncul saat menggunakan bedak hitam. Selain itu, penemuan revolusioner memungkinkan untuk tidak memberikan posisi seorang pejuang.

2. Bubuk mesiu Viel memungkinkan peluru terbang dengan kecepatan lebih tinggi. Karena itu, lintasannya lebih langsung, yang secara signifikan meningkatkan akurasi tembakan dan jangkauannya, yaitu sekitar 1000 m.

3. Karena karakteristik daya yang besar, bubuk tanpa asap digunakan dalam jumlah yang lebih kecil. Amunisi menjadi jauh lebih ringan, yang memungkinkan untuk meningkatkan jumlah mereka saat memindahkan pasukan.

4. Melengkapi kartrid dengan piroksilin memungkinkannya bekerja bahkan saat basah. Amunisi, yang berbahan dasar bubuk hitam, harus dilindungi dari kelembapan.

Bubuk mesiu Viel berhasil diuji di senapan Lebel, yang segera diadopsi oleh tentara Prancis. Bergegas untuk menerapkan penemuan dan negara-negara Eropa lainnya. Yang pertama adalah Jerman dan Austria. Senjata baru di negara bagian ini diperkenalkan pada tahun 1888.

Bubuk mesiu nitrogliserin

Segera, para peneliti menerima zat baru untuk senjata militer. Mereka menjadi bubuk tanpa asap nitrogliserin. Nama lainnya adalah ballistite. Dasar dari bubuk tanpa asap tersebut juga nitroselulosa. Namun, jumlahnya dalam bahan peledak berkurang menjadi 56-57 persen. Dalam hal ini, trinitrogliserin cair berfungsi sebagai plasticizer. Bubuk mesiu semacam itu ternyata sangat kuat, dan perlu dikatakan bahwa itu masih digunakan dalam pasukan roket dan artileri.

bubuk mesiu pirokolodik

Pada akhir abad ke-19 Mendeleev mengusulkan resepnya untuk bahan peledak tanpa asap. Seorang ilmuwan Rusia telah menemukan cara untuk mendapatkan nitroselulosa yang larut. Dia menyebutnya pyrocollodium. Zat yang dihasilkan memancarkan jumlah maksimum produk gas. Bubuk mesiu pirokolodik telah berhasil diuji pada senjata berbagai kaliber, yang dilakukan di lokasi uji laut.

Namun, manfaat Lomonosov untuk urusan militer dan pembuatan mesiu tidak hanya dalam hal ini. Dia membuat peningkatan penting dalam teknologi untuk produksi bahan peledak. Ilmuwan mengusulkan untuk mengeringkan nitroselulosa bukan dengan mengeringkan, tetapi dengan bantuan alkohol. Ini membuat produksi mesiu lebih aman. Selain itu, kualitas nitroselulosa itu sendiri ditingkatkan, karena produk yang kurang tahan dicuci dengan bantuan alkohol.

Penggunaan modern

Saat ini, bubuk mesiu, yang didasarkan pada nitroselulosa, digunakan dalam senjata semi-otomatis dan otomatis modern. Tidak seperti bubuk hitam, praktis tidak meninggalkan produk pembakaran padat di laras senapan. Ini memungkinkan untuk melakukan pengisian ulang senjata secara otomatis saat menggunakan sejumlah besar mekanisme bergerak dan suku cadang di dalamnya.

Berbagai jenis bubuk tanpa asap adalah bagian utama dari bahan peledak propelan yang digunakan dalam senjata kecil, begitu tersebar luas sehingga, biasanya, kata "bubuk mesiu" berarti tanpa asap. Substansi, ditemukan oleh alkemis Cina kuno, hanya digunakan dalam suar, peluncur granat underbarrel dan dalam beberapa kartrid yang dirancang untuk senjata smoothbore.

Adapun lingkungan berburu, biasanya menggunakan berbagai piroksilin bubuk tanpa asap. Hanya kadang-kadang spesies nitrogliserin menemukan aplikasinya, tetapi mereka tidak terlalu populer.

Komposisi

Apa saja komponen bahan peledak yang digunakan dalam berburu? Komposisi bubuk tanpa asap tidak ada hubungannya dengan penampilannya yang berasap. Ini terutama terdiri dari piroksilin. Hal ini dalam ledakan adalah 91-96 persen. Selain itu, bubuk berburu mengandung 1,2 hingga 5% zat yang mudah menguap seperti air, alkohol, dan eter. Untuk meningkatkan stabilitas selama penyimpanan, 1 hingga 1,5 persen penstabil difenilamina disertakan di sini. Phlegmatizers memperlambat pembakaran lapisan luar butiran bubuk. Mereka dalam bubuk berburu tanpa asap adalah dari 2 hingga 6 persen. Bagian yang tidak signifikan (0,2-0,3%) adalah aditif tahan api dan grafit.

Formulir

Pyroxylin, digunakan untuk produksi bubuk tanpa asap, diperlakukan dengan zat pengoksidasi, yang dasarnya adalah campuran alkohol-eter. Hasil akhirnya adalah zat seperti jeli yang homogen. Campuran yang dihasilkan diproses secara mekanis. Akibatnya, struktur granular zat diperoleh, warnanya bervariasi dari kuning-coklat hingga hitam murni. Terkadang dalam batch yang sama warna bubuk mesiu yang berbeda dimungkinkan. Untuk memberikan warna yang seragam, campuran diproses dengan grafit bubuk. Proses ini juga memungkinkan untuk meratakan kelengketan biji-bijian.

Properti

Bubuk tanpa asap dibedakan oleh kemampuan pembentukan dan pembakaran gas yang seragam. Ini, pada gilirannya, ketika mengubah ukuran fraksi, memungkinkan Anda untuk mengontrol dan menyesuaikan proses pembakaran.

Di antara sifat-sifat menarik dari bubuk tanpa asap, berikut ini dicatat:

Higroskopisitas rendah dan tidak larut dalam air;
- efek dan kemurnian yang lebih besar daripada rekan berasap;
- pelestarian properti bahkan pada kelembaban tinggi;
- kemungkinan pengeringan;
- tidak adanya asap setelah pemotretan, yang dihasilkan dengan suara yang relatif tenang.

Namun, harus diingat bahwa bubuk putih:

Ini memancarkan karbon monoksida saat ditembakkan, yang berbahaya bagi manusia;
- bereaksi negatif terhadap perubahan suhu;
- berkontribusi pada keausan senjata yang lebih cepat karena terciptanya suhu tinggi di laras;
- harus disimpan dalam kemasan tertutup karena kemungkinan pelapukan;
- memiliki umur simpan yang terbatas;
- dapat terbakar pada suhu tinggi;
- tidak digunakan dalam senjata, paspor yang menunjukkan hal ini.

Bubuk mesiu Rusia tertua

Kartrid berburu telah dilengkapi dengan bahan peledak ini sejak 1937. Bubuk mesiu "Falcon" memiliki kekuatan yang cukup besar yang memenuhi standar dunia maju. Perlu dicatat bahwa komposisi zat ini diubah pada tahun 1977. Hal ini dilakukan karena penetapan aturan yang lebih ketat untuk jenis elemen peledak ini.

Bubuk mesiu "Falcon" direkomendasikan untuk digunakan oleh pemburu pemula yang lebih suka mengisi sendiri kartrid. Bagaimanapun, zat ini mampu memaafkan kesalahan mereka dengan sampel. Bubuk mesiu "Falcon" digunakan oleh banyak produsen kartrid dalam negeri, seperti Polieks, Vetter, Azot, dan lainnya.