Bubuk mesiu adalah bahan peledak propelan. Jenis utama transformasi eksplosif adalah pembakaran, yang tidak berubah menjadi ledakan. Bubuk mesiu mudah terbakar dan terbakar dalam lapisan paralel, yang memungkinkan untuk mengatur pembentukan gas bubuk di lorong lebar dan mengontrol fenomena tembakan.

Bubuk nitroselulosa- nama yang secara resmi diadopsi dalam balistik internal, mereka juga tanpa asap, mereka juga koloid. Bubuk mesiu adalah selulosa nitrat plastis dari berbagai asal dari kapas, pulp kayu primer, perkamen robek dan benang viscose untuk memotong kertas bekas. Ini adalah alasan utama untuk berbagai kualitas bubuk mesiu dari produsen yang berbeda.

Nitrat selulosa diperoleh dengan mengolah selulosa dengan asam nitrat dan dicirikan oleh kandungan nitrogen rata-rata. Nitrat selulosa dengan kandungan nitrogen rata-rata di atas 12% disebut piroksilin, mereka adalah dasar dari bubuk mesiu untuk senjata kecil.Teknologi untuk memproses bubuk mesiu tentara menjadi bubuk mesiu berburu telah muncul.

Piroksilin sangat rapuh, dan tidak mungkin mendapatkan butiran dengan bentuk dan ukuran yang sama, relatif tahan terhadap tekanan mekanis. Oleh karena itu, massa plastik dan termoplastik diperoleh dari mereka pada awalnya dengan menambahkan pelarut (plasticizer). Menurut jenis pelarutnya, mereka dibagi menjadi monobasic (Single base powder) dan dibasic (Double base powders).

Propelan monobasa- ini adalah bubuk mesiu pada pelarut yang mudah menguap, campuran eter-alkohol.
Kelebihan, yang, setelah pembentukan biji-bijian, dihilangkan dengan pengeringan.
Bubuk mesiu dibasic adalah bubuk mesiu berdasarkan limbah non-volatil dan non-volatil, baik itu nitrat alkohol polihidrat (nitrogliserin, nirodiglikol, dll.), atau senyawa aromatik (di- dan trinitrotoluena, dll.).

Ada juga bubuk mesiu yang dibuat dengan emulsi, emulsi pelarut campuran dalam air.
Saat mengerjakan artikel ini, informasi yang diperiksa ulang tentang kompleks balistik muncul.

Kartrid yang diisi dengan bubuk dasar tunggal G3000/32A tahun lalu dan disimpan di dalam ruangan dengan kelembaban sekitar 30% menunjukkan tekanan maksimum lebih dari 200 bar dibandingkan dengan kartrid segar (786-862 vs. 596-628 bar). Yang tidak lagi dapat diterima untuk senjata dengan ruang 70 dan 65 mm. ini di atas rata-rata tekanan operasi maksimum. Tidak ada pertanyaan untuk mendapatkan shot scree berkualitas tinggi pada tekanan maksimum seperti itu.

Menurut para ahli, ini karena persyaratan spesifikasi teknis untuk penyimpanan peluru dan mesiu, yaitu yang berpangkalan tunggal. Kelembaban di ruang penyimpanan harus setidaknya 62%, batas bawah tidak saya ketahui dan perlu diklarifikasi. Disarankan untuk menyimpan kartrid tersebut selama 2 minggu di ruangan dengan kelembaban sekitar 60% sebelum digunakan.

Kartrid yang diisi dengan bubuk dual-base M92S tidak menunjukkan perbedaan apa pun saat ditembakkan. Sifat bubuk ini kurang tergantung pada kondisi penyimpanan.

http://forum.guns.ru/forummessage/11/1070113-58.html (Catatan editor: pada saat publikasi artikel, tautan tidak berfungsi, ini karena masalah teknis pada guns.ru, berlangsung lama sekitar seminggu)

Sifat bubuk mesiu.

Kepadatan (berat jenis) untuk senjata kecil berada di kisaran 1,3 -1,64 g/cm3, praktis tidak digunakan dalam perhitungan dan tidak dilaporkan oleh produsen.

Bentuk dan ukuran butir. Ini adalah indikator utama yang menentukan laju pembakaran dan pembentukan gas. Dimensi yang menentukan adalah ketebalan terkecil dari lapisan pembakaran.
Butir persegi panjang terbakar lebih cepat daripada butiran bulat.

Progressiveness - properti bubuk mesiu untuk meningkatkan laju pembakaran dan pembentukan gas dengan peningkatan ruang proyektil. Dalam bubuk mesiu untuk senjata kecil, kemajuan dikendalikan oleh ukuran butir, kedalaman impregnasi, dan komposisi phlegmatizers. Dalam bubuk artileri - karena desain butiran, keberadaan tiga saluran atau lebih, pelapisan permukaan dengan zat yang tidak mudah terbakar - butiran terbakar dari tengah dan permukaan yang terbakar terus meningkat.

Pembakaran disertai dengan pelepasan produk gas dan panas yang signifikan.
Dalam kondisi pembakaran normal, produk pembakaran terutama mengandung karbon dioksida, karbon monoksida, hidrogen, nitrogen, dan uap air.

Jika nitrogen oksida muncul dalam jumlah besar dalam produk pembakaran, maka ini adalah tanda pembakaran yang tidak normal. Dalam hal ini, kekuatan bubuk mesiu berkurang setengahnya.

Bubuk mesiu masuk ke mode pembakaran ini pada tekanan di bawah 40-50 bar untuk beberapa sumber dan 150 bar untuk yang lain. Dalam hal ini, bubuk mesiu bahkan dapat berhenti menyala di dalam laras. Ini sering dapat diamati oleh pemilik senapan semi-otomatis saat membersihkan mekanisme pemicu.

Saya percaya bahwa nilai 150 bar mengacu pada bubuk mesiu untuk senjata kecil. Ini menjelaskan persyaratan untuk mempertahankan tekanan maksimum pada tingkat maksimum yang diizinkan dan rekomendasi untuk menggunakan bubuk mesiu dengan bobot proyektil nominal untuk mereka. Jadi diyakini bahwa 35 gram bubuk mesiu Sokol harus digunakan dengan cangkang tidak lebih ringan dari 28 g, maka kerusakan dalam mode pembakaran abnormal dan hilangnya keteguhan pertempuran.

Karakteristik energi bubuk mesiu.

Volume produk pembakaran gas adalah 1 kg bubuk mesiu. Tergantung pada sifat, komposisi bubuk dan kondisi pembakaran. Untuk nitroopowders yang ditujukan untuk senjata kecil, volume produk pembakaran yang diturunkan ke kondisi normal (0 derajat Celcius, 760 mm Hg dengan uap air) adalah 910-920 l / kg. Untuk bubuk hitam, nilai ini 3 kali lebih sedikit.

Efek termal, atau jumlah panas yang dilepaskan selama pembakaran 1 kg bubuk mesiu.
Untuk bubuk mesiu yang ditujukan untuk senjata kecil - 8000-9000 kkal / kg.
Temperatur pembakaran adalah 2800-2900 derajat Kelvin.

Kekuatan mesiu.

Ini adalah pekerjaan yang dapat dilakukan oleh produk pembakaran gas dari 1 kg bubuk mesiu dengan memuai pada tekanan atmosfer (760 mm Hg) ketika dipanaskan dari nol ke suhu pembakaran dalam derajat Kelvin. Untuk bubuk mesiu yang ditujukan untuk senjata ringan 1.000.000 J.

Kovolum. Ini adalah karakteristik nilai dari jenis bubuk mesiu tertentu, sebanding dengan volume molekul gas, dan mempengaruhi tekanan. Pada tekanan yang relatif rendah, seperti pada pistol smoothbore, dapat diabaikan.

Laju pembakaran bubuk mesiu pada P=1 bar. Tergantung pada komposisi kimia bubuk.
Laju pembakaran ini tergantung pada kandungan zat yang mudah menguap.
Kekuatan bubuk selama pembakaran dalam volume konstan mempengaruhi besarnya tekanan dan laju kenaikannya, laju pembakaran pada P = 1 bar - hanya pada laju peningkatan tekanan.
Mereka adalah karakteristik balistik bubuk mesiu.

Selain karakteristik balistik, densitas pembebanan, yang merupakan karakteristik kondisi pembebanan, mempengaruhi besar dan sifat kenaikan tekanan. Densitas pembebanan adalah rasio berat muatan dengan volume di mana bubuk terbakar.

kepadatan gravimetri. Ini mencirikan tingkat kekompakan muatan pada kepadatan bubuk yang diberikan, itu lebih besar untuk bubuk, butiran yang memiliki tepi bulat dan lebih sedikit untuk bubuk dengan tepi persegi panjang dan tulang rusuk yang menonjol. Kepadatan gravimetri tertinggi memiliki bubuk mesiu dengan butiran bulat dan berbentuk batang.

Kepadatan gravimetri (volume, berat curah) biasanya diukur dalam g / dm3 (g / l), dalam bubuk mesiu untuk senjata smoothbore berada di kisaran 450-650. Dalam garis bubuk dari satu produsen, semakin besar kepadatan gravimetri, semakin rendah laju pembakaran dan semakin tinggi progresivitas.

Dalam kartrid untuk pistol smoothbore, dengan metode pemuatan ketat dan kompresi bubuk, kepadatan gravimetri tetap tidak berubah dan tidak tergantung pada besarnya kompresi primer dan kompresi oleh gaya bergulir, yang tidak mempengaruhi parameter akhir tembakan.

Jadi, ada tiga karakteristik balistik:

Kekuatan mesiu.
Tingkat pembakaran pada P = 1 bar
Ukuran dan bentuk biji-bijian.

Dan deskripsi kondisi pemuatan - kepadatan pemuatan.

Fase utama dari proses pembakaran. kecepatan pembakaran.

Dalam proses pembakaran, tiga fase dibedakan: pengapian, penyalaan, dan pembakaran.

pengapian- proses awal pembakaran di bawah aksi impuls eksternal, ledakan HF. Setelah bubuk mesiu menyala setidaknya pada satu titik, reaksi pembakaran berlangsung dengan sendirinya karena panas yang dilepaskan selama ini. Permulaan pembakaran didahului oleh pemanasan dan munculnya gas yang mudah terbakar. Saat dinyalakan, bubuk mesiu harus cepat panas, karena ketika dipanaskan perlahan, gas yang mudah terbakar terurai, dan bubuk mesiu dengan cepat kehilangan sifat balistiknya.

Untuk melakukan ini, tekanan yang dibuat oleh primer di dalam ruang tidak boleh di bawah batas tertentu, yang tergantung pada komposisi primer peledak, sifat bubuk mesiu, kepadatan pemuatan, dan kaliber pistol. Primer untuk menyalakan olahraga dan berburu bubuk nitrous dibagi menjadi tiga kelas: kuat, sedang dan lemah. Kapsul yang kuat dianggap universal.

Masalah penggunaan kapsul dengan daya yang berbeda tergantung pada jenis bubuk mesiu, kaliber, dan kondisi pemuatan memerlukan pertimbangan terpisah.

Jika kekuatan pulsa penyalaan tidak cukup, dan tekanannya rendah, penyalaan mungkin tidak terjadi, atau tembakan yang berkepanjangan akan terjadi. Ini membenarkan rekomendasi untuk menambahkan bubuk hitam bila dilengkapi dengan bubuk nitro dan primer CBO berdaya rendah, yang dirancang untuk bubuk hitam.

Bubuk tanpa asap menyala pada 200 derajat Celcius, berasap pada 300.
Setelah penyalaan, dua proses berlangsung secara bersamaan - penyalaan dan pembakaran yang sebenarnya.

Pengapian- proses perambatan pembakaran di atas permukaan butiran bubuk. Laju pengapian terutama tergantung pada tekanan, keadaan permukaan butiran bubuk (halus, kasar, berpori), pada sifatnya, bentuknya, pada komposisi gas dan produk pembakaran HF.

pembakaran mesiu- proses propagasi reaksi pembakaran jauh ke dalam butiran bubuk tegak lurus dengan permukaan bubuk. Laju pembakaran juga tergantung pada tekanan gas di sekitar bubuk mesiu, sifat dan suhu pembakarannya.

Di udara terbuka, laju pengapian bubuk tanpa asap 2-3 kali lebih tinggi dari laju pembakaran.
Bubuk asap menyala ratusan kali lebih cepat daripada bubuk tanpa asap masing-masing 1-3 m/s dan 10 mm/s.

Menganalisis rumus Hukum Pembakaran, dapat diasumsikan dengan cukup akurat bahwa laju pembakaran bubuk mesiu untuk senjata kecil berbanding lurus dengan tekanan.

Konsep teori pembakaran mesiu.

Sejak tiga puluhan abad terakhir, teori pembakaran Belyaev-Zeldovich telah diadopsi dalam balistik internal. Diyakini bahwa pada awalnya ada dekomposisi bubuk padat dan pembentukan gas yang memasuki pembakaran dengan peningkatan suhu yang kuat dalam fase gas. Pada permukaan bubuk, suhunya relatif rendah dan sesuai dengan dekomposisi utama serat.
Sehubungan dengan permukaan butiran bubuk, ada tiga zona di masing-masing dari kedua sisinya.

Di zona langsung di permukaan butir, terjadi reaksi dekomposisi dan pembentukan gas. Ketebalan zona ini tergantung pada ketebalan butir, semakin tebal, semakin kecil zona ini, dan semakin rendah laju pembakaran. Di atasnya adalah lapisan gas, dan hanya di lapisan ketiga terakhir terjadi reaksi pembakaran. Di antara permukaan padat biji-bijian dan lapisan yang terbakar selalu ada lapisan gas yang tidak terbakar.

Karena semua butir muatan menyala pada saat yang sama, maka waktu pembakaran seluruh muatan akan ditentukan oleh waktu pembakaran butir yang paling tebal, idealnya semua butir harus sama dan pembakaran akan berakhir pada saat yang bersamaan.

Banyak penemuan dibuat oleh manusia, yang sangat penting dalam satu atau lain bidang kehidupan. Namun, sangat sedikit dari penemuan ini yang benar-benar mengubah jalannya sejarah.

Bubuk mesiu, penemuannya, justru dari daftar penemuan yang berkontribusi pada pengembangan banyak bidang umat manusia.

Cerita

Sejarah mesiu

Para ilmuwan telah lama memperdebatkan tentang waktu penciptaannya. Seseorang mengklaim bahwa itu ditemukan di negara-negara Asia, sementara yang lain, sebaliknya, tidak setuju, dan membuktikan sebaliknya, bahwa bubuk mesiu ditemukan di Eropa, dan dari sana ia datang ke Asia.

Semua orang setuju bahwa Cina adalah tempat kelahiran mesiu.

Naskah yang tersedia berbicara tentang liburan berisik yang diadakan di Kerajaan Surgawi dengan ledakan yang sangat keras yang tidak biasa bagi orang Eropa. Tentu saja, itu bukan bubuk mesiu, tetapi biji bambu, yang meledak dengan suara keras saat dipanaskan. Ledakan semacam itu membuat para biksu Tibet berpikir tentang penerapan praktis dari hal-hal semacam itu.

Sejarah penemuan

Sekarang tidak mungkin lagi untuk menentukan dengan akurasi satu tahun waktu penemuan bubuk mesiu oleh orang Cina, namun, menurut manuskrip yang bertahan hingga hari ini, diyakini bahwa pada pertengahan abad VI, penduduk Kekaisaran Surgawi tahu komposisi zat yang dengannya Anda bisa mendapatkan api dengan nyala yang terang. Para biksu Tao maju paling jauh ke arah penemuan bubuk mesiu, yang akhirnya menemukan bubuk mesiu.

Berkat karya para biarawan yang ditemukan, yang berasal dari abad ke-9, yang mencantumkan semua "obat mujarab" tertentu dan cara menggunakannya.

Banyak perhatian diberikan pada teks, yang menunjukkan komposisi yang disiapkan, yang tiba-tiba menyala setelah persiapan dan menyebabkan luka bakar pada para biarawan.

Jika api tidak segera padam, rumah sang alkemis habis terbakar.

Berkat informasi ini, diskusi tentang tempat dan waktu penemuan bubuk mesiu selesai. Yah, saya harus mengatakan bahwa setelah penemuan bubuk mesiu, itu hanya terbakar, tetapi tidak meledak.

Komposisi pertama bubuk mesiu

Komposisi bubuk mesiu membutuhkan rasio yang tepat dari semua komponen. Para biksu membutuhkan waktu lebih dari satu tahun untuk menentukan semua bagian dan komponen. Hasilnya adalah campuran yang mendapat nama "ramuan api". Komposisi ramuan termasuk molekul batu bara, belerang dan sendawa. Sangat sedikit sendawa di alam, dengan pengecualian wilayah Cina, di mana sendawa dapat ditemukan langsung di permukaan bumi dengan lapisan beberapa sentimeter.

Bahan bubuk mesiu:

Penggunaan mesiu secara damai di Tiongkok

Pada saat pertama kali ditemukannya bubuk mesiu, bubuk mesiu terutama digunakan dalam bentuk berbagai efek kebisingan atau untuk "kembang api" yang berwarna-warni selama acara hiburan. Namun, orang bijak setempat memahami bahwa penggunaan bubuk mesiu dalam pertempuran juga dimungkinkan.

Cina di masa-masa yang jauh itu terus-menerus berperang dengan para pengembara di sekitarnya, dan penemuan bubuk mesiu ada di tangan para komandan militer.

Bubuk mesiu: penggunaan pertama oleh orang Cina untuk tujuan militer

Ada manuskrip biksu Cina, yang menuduh penggunaan "ramuan api" untuk tujuan militer. Militer China mengepung para pengembara dan memikat mereka ke daerah pegunungan, di mana serbuk bubuk telah dipasang sebelumnya dan dibakar setelah kampanye musuh.

Ledakan kuat melumpuhkan para pengembara, yang melarikan diri dalam kehinaan.

Memahami apa itu bubuk mesiu dan menyadari kemampuannya, para kaisar Tiongkok mendukung pembuatan senjata menggunakan campuran api, ini adalah ketapel, bola bubuk, dan berbagai cangkang. Berkat penggunaan mesiu, pasukan komandan Tiongkok tidak mengenal kekalahan dan di mana-mana membuat musuh melarikan diri.

Bubuk mesiu meninggalkan China: Orang Arab dan Mongol mulai membuat bubuk mesiu

Menurut laporan, sekitar abad ke-13, informasi tentang komposisi dan proporsi untuk pembuatan mesiu diperoleh oleh orang-orang Arab, seperti yang dilakukan, tidak ada informasi pasti. Menurut salah satu legenda, orang-orang Arab membantai semua biarawan di biara dan menerima risalah. Pada abad yang sama, orang-orang Arab mampu membuat meriam yang dapat menembakkan proyektil bubuk mesiu.

"Api Yunani": bubuk mesiu Bizantium

Selanjutnya dari informasi Arab tentang bubuk mesiu, komposisinya ke Byzantium. Sedikit mengubah komposisi secara kualitatif dan kuantitatif, sebuah resep diperoleh, yang disebut "api Yunani". Tes pertama dari campuran ini tidak lama akan datang.

Selama pertahanan kota, meriam sarat dengan api Yunani digunakan. Akibatnya, semua kapal musnah dilalap api. Informasi yang tepat tentang komposisi "api Yunani" belum mencapai zaman kita, tetapi belerang, minyak, sendawa, resin dan minyak mungkin digunakan.

Bubuk mesiu di Eropa: siapa yang menciptakannya?

Untuk waktu yang lama, Roger Bacon dianggap sebagai biang keladi munculnya bubuk mesiu di Eropa. Pada pertengahan abad ketiga belas, ia menjadi orang Eropa pertama yang menjelaskan dalam sebuah buku semua resep untuk membuat bubuk mesiu. Tetapi buku itu dienkripsi, dan tidak mungkin untuk menggunakannya.

Jika Anda ingin tahu siapa yang menemukan bubuk mesiu di Eropa, maka jawaban atas pertanyaan Anda adalah kisah Berthold Schwartz. Dia adalah seorang biarawan dan mempraktikkan alkimia untuk kepentingan Ordo Fransiskan-nya. Pada awal abad keempat belas, ia bekerja untuk menentukan proporsi suatu zat dari batu bara, belerang, dan sendawa. Setelah eksperimen panjang, ia berhasil menggiling komponen yang diperlukan dalam mortar dalam proporsi yang cukup untuk ledakan.

Gelombang ledakan hampir mengirim biksu itu ke dunia berikutnya.

Penemuan ini menandai dimulainya era senjata api.

Model pertama dari "mortir tembak" dikembangkan oleh Schwartz yang sama, di mana ia dikirim ke penjara agar tidak mengungkapkan rahasianya. Tetapi biarawan itu diculik dan diam-diam diangkut ke Jerman, di mana ia melanjutkan eksperimennya untuk meningkatkan senjata api.

Bagaimana biksu yang ingin tahu mengakhiri hidupnya masih belum diketahui. Menurut satu versi, dia diledakkan di atas tong mesiu, menurut versi lain, dia meninggal dengan selamat pada usia yang sangat lanjut. Bagaimanapun, bubuk mesiu memberi orang Eropa peluang besar, yang tidak gagal mereka manfaatkan.

Munculnya bubuk mesiu di Rusia

Tidak ada jawaban pasti tentang asal usul mesiu di Rusia. Ada banyak cerita, tetapi yang paling masuk akal adalah bahwa komposisi bubuk mesiu disediakan oleh Bizantium. Untuk pertama kalinya, bubuk mesiu digunakan dalam senjata api untuk membela Moskow dari serangan pasukan Golden Horde. Pistol seperti itu tidak melumpuhkan tenaga musuh, tetapi memungkinkan untuk menakut-nakuti kuda dan menabur kepanikan di jajaran Golden Horde.

Resep bedak tanpa asap: siapa yang menciptakannya?

Mendekati abad yang lebih modern, katakanlah abad ke-19 adalah masa perbaikan mesiu. Salah satu peningkatan yang menarik adalah penemuan bubuk mesiu piroksilin oleh orang Prancis Viel, yang memiliki struktur padat. Penggunaan pertamanya dihargai oleh perwakilan departemen pertahanan.

Intinya adalah bubuk mesiu itu terbakar tanpa asap, tanpa meninggalkan bekas.

Beberapa saat kemudian, penemu Alfred Nobel mengumumkan kemungkinan menggunakan bubuk mesiu nitrogliserin dalam pembuatan cangkang. Setelah penemuan ini, bubuk mesiu hanya meningkat dan karakteristiknya meningkat.

Jenis bubuk mesiu

Jenis bubuk mesiu berikut digunakan dalam klasifikasi:

• Campuran(yang disebut bubuk mesiu berasap (bubuk mesiu hitam));
• nitroselulosa(masing-masing, tanpa asap).

Bagi banyak orang, ini mungkin penemuan, tetapi bahan bakar roket padat yang digunakan dalam pesawat ruang angkasa dan mesin roket tidak lebih dari bubuk mesiu yang paling kuat. Bubuk nitroselulosa terdiri dari nitroselulosa dan plasticizer. Selain bagian-bagian ini, berbagai aditif diaduk ke dalam campuran.

Kondisi penyimpanan bubuk mesiu sangat penting. Jika bubuk ditemukan lebih lama dari periode penyimpanan yang mungkin atau jika kondisi penyimpanan teknologi tidak diamati, dekomposisi kimia yang tidak dapat diubah dan penurunan sifat-sifatnya mungkin terjadi. Oleh karena itu, penyimpanan sangat penting dalam kehidupan bubuk mesiu, jika tidak, ledakan mungkin terjadi.

Bubuk mesiu berasap (hitam)

Bubuk asap diproduksi di wilayah Federasi Rusia sesuai dengan persyaratan GOST-1028-79.

Saat ini, pembuatan smoky atau bubuk hitam diatur dan sesuai dengan persyaratan dan aturan regulasi.

Merk yang merupakan bubuk mesiu dibagi menjadi:

• kasar;
• bubuk bubuk.

Bubuk hitam terdiri dari kalium nitrat, belerang dan arang.

• potasium nitrat mengoksidasi, memungkinkan Anda untuk membakar pada tingkat yang cepat.
• arang adalah bahan bakar (yang dioksidasi oleh kalium nitrat).
• sulfur- komponen yang diperlukan untuk memastikan pengapian. Persyaratan untuk proporsi merek bubuk hitam di berbagai negara berbeda, tetapi perbedaannya tidak besar.

Bentuk butiran bubuk mesiu setelah pembuatan menyerupai biji-bijian. Produksi terdiri dari lima tahap:

1. Menggiling ke keadaan bubuk;
2. Percampuran;
3. Ditekan pada disk;
4. Ada penghancuran biji-bijian;
5. Biji-bijian yang dipoles.

Nilai terbaik bubuk mesiu membakar lebih baik jika semua bahan benar-benar hancur dan tercampur rata, bahkan bentuk akhir butiran itu penting. 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.

Saat menangani bubuk hitam, Anda harus berhati-hati dan menjauhkan bubuk dari sumber api terbuka, karena mudah menyala, flash pada suhu 290-300 ° C sudah cukup untuk ini.

Ada persyaratan tinggi untuk pengemasan. Itu harus kedap udara dan bubuk hitam harus disimpan secara terpisah dari yang lain. Sangat sensitif terhadap kadar air. Dengan adanya kelembaban lebih dari 2,2%, bubuk mesiu ini sangat sulit untuk dinyalakan.

Sampai awal abad ke-20, bubuk hitam ditemukan untuk digunakan dalam menembakkan senjata dan dalam berbagai pelemparan granat. Sekarang digunakan dalam pembuatan kembang api.

Jenis bubuk mesiu

Nilai aluminium bubuk mesiu telah menemukan penggunaannya dalam industri piroteknik. Dasarnya adalah, dibawa ke keadaan bubuk dan dicampur satu sama lain, kalium / natrium nitrat (diperlukan sebagai zat pengoksidasi), bubuk aluminium (ini adalah bahan bakar) dan belerang. Karena emisi cahaya yang tinggi selama pembakaran dan kecepatan pembakaran, ini digunakan dalam elemen diskontinyu dan komposisi lampu kilat (menghasilkan lampu kilat).

Proporsi (saltpeter: aluminium: belerang):

• kilatan terang - 57:28:15;
• ledakan - 50:25:25.

Bubuk mesiu tidak takut lembab, tidak mengubah kemampuan mengalirnya, tetapi bisa menjadi sangat kotor.

Klasifikasi bubuk mesiu

Ini adalah bubuk tanpa asap yang telah dikembangkan di zaman modern. Tidak seperti bubuk hitam, nitroselulosa memiliki efisiensi tinggi. Dan tidak ada asap yang bisa dikeluarkan oleh panah itu.

Pada gilirannya, bubuk mesiu nitroselulosa, karena kompleksitas komposisi dan aplikasi yang luas, dapat dibagi menjadi:

1. piroksilin;
2. balistik;
3. bahan peledak yg tdk berasap.

Bubuk tanpa asap adalah bubuk yang digunakan dalam jenis senjata modern, berbagai produk untuk merusak. Ini digunakan sebagai detonator.

piroksilin

Komposisi bubuk piroksilin biasanya mencakup 91-96% piroksilin, 1,2-5% zat volatil (alkohol, eter dan air), penstabil 1,0-1,5% (difenilamina, sentralit) untuk meningkatkan stabilitas penyimpanan, 2- 6% phlegmatizer untuk memperlambat pembakaran lapisan luar butiran bubuk dan grafit 0,2-0,3% sebagai aditif.

Serbuk piroksilin diproduksi dalam bentuk pelat, pita, cincin, tabung dan biji-bijian dengan satu atau lebih saluran; penggunaan utama adalah pistol, senapan mesin, meriam, mortir.

Pembuatan bubuk mesiu tersebut terdiri dari langkah-langkah berikut:

• Pelarutan (plastisisasi) piroksilin;
• menekan komposisi;
• Potong massa dengan berbagai bentuk elemen bubuk mesiu;
• Penghapusan pelarut.

balistik

Bubuk mesiu balistik adalah bubuk mesiu yang berasal dari buatan. Persentase terbesar memiliki komponen seperti:

• nitroselulosa;
• plasticizer yang tidak dapat dilepas.

Karena kehadiran 2 komponen yang tepat, para ahli menyebut jenis bubuk mesiu ini 2-dasar.

Jika ada persentase perubahan kandungan bubuk mesiu plasticizer, mereka dibagi menjadi:

1. nitrogliserin;
2. diglikol.

Struktur komposisi serbuk balistik adalah sebagai berikut:

• 40-60% coloxylin (nitroselulosa dengan kandungan nitrogen kurang dari 12,2%);
• 30-55% nitrogliserin (bubuk nitrogliserin) atau dietilen glikol dinitrat (bubuk diglikol) atau campurannya;

Ini juga mencakup berbagai komponen yang memiliki persentase konten yang kecil, tetapi sangat penting:

• dinitrotoluena- diperlukan untuk dapat mengontrol suhu pembakaran;
• stabilisator(difenilamin, sentralit);
• minyak vaselin, kapur barus dan bahan tambahan lainnya;
• juga logam yang terdispersi halus dapat dimasukkan ke dalam bubuk balistik(paduan aluminium dengan magnesium) untuk meningkatkan suhu dan energi produk pembakaran, bubuk mesiu semacam itu disebut metalisasi.

Skema teknologi berkelanjutan untuk pembuatan massa bubuk bubuk balistik berenergi tinggi

1 - pengaduk; 2 - pompa massal; 3 - dispenser volume-pulsa; 4 - dispenser komponen curah; 5 - kapasitas habis pakai; 6 - tangki pasokan; 7 - pompa roda gigi; 8 - April; 9 - injektor;
10 - wadah; 11 - pasif; 12 - anti air; 13 - pelarut; 14 - pengaduk; 15 - pencampur perantara; 16 - mixer batch umum

Penampilan bubuk mesiu yang diproduksi memiliki bentuk tabung, dam, piring, cincin dan pita. Bubuk mesiu digunakan untuk keperluan militer, dan menurut arah penerapannya, mereka dibagi:

• peluru kendali(untuk biaya mesin roket dan generator gas);
• artileri(untuk mendorong muatan ke artileri);
• mortir(untuk biaya propelan untuk mortar).

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 meliputi:

1. Bahaya besar dalam produksi, karena adanya bahan peledak yang kuat dalam komposisi mereka - nitrogliserin, yang sangat sensitif terhadap pengaruh eksternal, serta ketidakmampuan untuk mendapatkan muatan dengan diameter lebih dari 0,8 m, berbeda dengan bubuk campuran berdasarkan polimer sintetis;
2. Kompleksitas proses teknologi produksi bubuk balistik, yang melibatkan pencampuran komponen dalam air hangat untuk mendistribusikannya secara merata, memeras air dan mengulangi penggulungan 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.

Bahan peledak yg tdk berasap

Bubuk Cordite 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 dari cordites adalah kekuatan yang lebih besar, namun, mereka menyebabkan peningkatan api barel karena suhu yang lebih tinggi dari produk pembakaran.

propelan padat

Serbuk campuran berbahan dasar polimer sintetik (propelan padat) mengandung kira-kira:

• 50-60% zat pengoksidasi, biasanya amonium perklorat;
• 10-20% pengikat polimer plastis;
• 10-20% bubuk aluminium halus dan aditif lainnya.

Arah produksi bahan bakar ini pertama kali muncul di Jerman pada 30-40-an abad XX, setelah berakhirnya perang, pengembangan aktif bahan bakar tersebut diambil di AS, dan pada awal 50-an - di Uni Soviet. Keuntungan utama dari bubuk mesiu balistik, yang menarik banyak perhatian mereka, adalah:

• daya dorong spesifik yang tinggi dari mesin roket pada bahan bakar tersebut;
• kemampuan untuk membuat muatan dalam bentuk dan ukuran apa pun;
• deformasi tinggi dan sifat mekanik komposisi;
• kemampuan untuk mengatur laju pembakaran pada rentang yang luas.

Sifat mesiu ini memungkinkan untuk membuat rudal strategis dengan jangkauan lebih dari 10.000 km. Pada bubuk balistik, S.P. Korolev, bersama dengan pembuat bubuk, berhasil membuat roket dengan jangkauan maksimum 2.000 km.

Tetapi bahan bakar 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 asam klorida ke atmosfer selama pembakaran. dari amonium perklorat.

Bubuk mesiu baru adalah propelan padat.

Pembakaran mesiu dan regulasinya

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 digresif.

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 (baju besi).

Laju pembakaran bubuk mesiu tergantung pada komposisi, suhu awal, dan tekanannya.

Karakteristik Bubuk Mesiu

Karakteristik bubuk mesiu didasarkan pada parameter seperti:

• panas pembakaran Q- jumlah panas yang dilepaskan selama pembakaran sempurna 1 kilogram bubuk mesiu;
• volume produk gas V 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 ;
• kekuatan mesiu f- usaha yang dapat dilakukan oleh 1 kilogram gas bubuk, memuai bila dipanaskan sebesar derajat T pada tekanan atmosfer normal.

Karakteristik bubuk nitro

Aplikasi non-militer

Tujuan utama terakhir dari mesiu adalah untuk keperluan militer dan digunakan untuk menghancurkan objek musuh. Namun, komposisi bubuk mesiu Sokol memungkinkan penggunaannya untuk tujuan damai, ini adalah kembang api, dalam alat konstruksi (pistol konstruksi, pukulan), dan di bidang kembang api - squib. Karakteristik batang mesiu lebih cocok digunakan dalam olahraga menembak.

(5 peringkat, rata-rata: 5,00 dari 5)

58 > .. >> Selanjutnya
Dasar dari bubuk nitroselulosa adalah nitroselulosa yang diplastisasi dengan satu atau lain pelarut (plasticizer). Tergantung pada volatilitas pelarut, bubuk nitroselulosa dibagi menjadi beberapa jenis berikut.
1. Bubuk nitroselulosa, dibuat menggunakan pelarut yang mudah menguap, yang hampir seluruhnya dihilangkan dari bubuk selama proses pembuatan. Di balik mesiu ini disimpan
nama piroksilin; mereka dibuat dari nitroselulosa dengan kandungan nitrogen, biasanya lebih dari 12%, yang disebut piroksilin.
2. Bubuk mesiu nitroselulosa, diproduksi pada pelarut non-volatil atau non-volatil (plasticizer), sepenuhnya tersisa dalam bubuk mesiu; Fitur karakteristik lain dari bubuk ini adalah bahwa mereka dibuat berdasarkan nitroselulosa dengan kandungan, sebagai aturan, kurang dari 12% nitrogen, yang disebut coloxylin. Bubuk mesiu ini disebut ballistites.
Sebelum Perang Dunia II, nitrogliserin digunakan sebagai plasticizer. Sejak Perang Dunia Kedua, ittrodiglikol juga telah digunakan sebagai plasticizer. Nama-nama ballistites ditetapkan sesuai dengan nama teknis plasticizer nitrat: nitrogliserin, nitrodiglikol. Balistit nitroglikol memiliki komposisi dan banyak sifat yang mirip dengan ballistit nitrogliserin.
3. Bubuk mesiu nitroselulosa, diproduksi dalam pelarut campuran (plasticizer), yang disebut cordites.
Cordites dibuat baik atas dasar piroksilin dengan kandungan nitrogen yang tinggi, atau dengan kandungan coloxylin yang tinggi. Dalam kedua kasus, nitrogliserin atau itrodiglikol, yang merupakan bagian dari cordite, tidak memberikan plastisisasi lengkap nitroselulosa. Untuk menyelesaikan plastisisasi, pelarut volatil tambahan (plasticizer) digunakan, yang dihilangkan, tetapi tidak sepenuhnya, dari bubuk mesiu pada tahap akhir produksi. Aseton digunakan sebagai pelarut volatil untuk piroksilin bernitrogen tinggi, dan campuran alkohol-eter digunakan untuk coloxylin.
3. KOMPONEN BUBUK NITROSELULosa
Bubuk mesiu nitroselulosa mendapatkan namanya dari komponen utamanya - nitroselulosa. Ini adalah nitroselulosa, yang diplastisisasi dan dipadatkan dengan tepat, yang menentukan karakteristik sifat utama dari bubuk nitroselulosa.
Untuk mengubah nitroselulosa menjadi bubuk mesiu, pertama-tama diperlukan pelarut (plasticizer).
Aditif digunakan untuk memberikan sejumlah sifat khusus pada bubuk mesiu: stabilisator, phlegmatizer, dan lain-lain.
1. Nitroselulosa. Untuk produksi nitroselulosa digunakan selulosa, yang terkandung dalam kapas, kayu, rami, rami, jerami, dll dalam jumlah 92-93% (kapas) hingga 50-60% (kayu). Untuk pembuatan nitroselulosa berkualitas tinggi, selulosa murni digunakan, diperoleh dari bahan baku nabati tertentu dengan perlakuan kimia khusus.
M8
Molekul selulosa terdiri dari sejumlah besar residu glukosa yang dibangun secara identik dan "terkait" CeHjoOs:
Oleh karena itu, rumus umum selulosa memiliki bentuk (CoHiO6)n, di mana n adalah jumlah residu glukosa. Selulosa tidak terdiri dari molekul identik dengan panjang tertentu, tetapi dari campuran molekul dengan jumlah residu glukosa yang berbeda, yang menurut berbagai peneliti berkisar dari beberapa ratus hingga beberapa ribu.
Setiap residu glukosa memiliki tiga gugus OH hidroksil. Gugus hidroksil inilah yang bereaksi dengan asam nitrat sesuai dengan skema
. + + re(mH20),
dimana m=1; 2 atau 3.
Sebagai hasil dari reaksi yang disebut esterifikasi, gugus OH digantikan oleh gugus ON02, yang disebut gugus nitrat. Tergantung pada kondisinya, tidak semua gugus hidroksil, tetapi hanya sebagian saja, dapat digantikan oleh gugus nitrat. Untuk alasan ini, tidak hanya satu, tetapi beberapa nitroselulosa dari berbagai tingkat esterifikasi diperoleh.
Nitrasi selulosa tidak dilakukan dengan asam nitrat murni, tetapi dengan campurannya dengan asam sulfat. Interaksi selulosa dengan asam nitrat disertai dengan pelepasan air. Air mengencerkan asam nitrat, yang melemahkan efek nitrasinya. Asam sulfat mengikat air yang dilepaskan, yang tidak dapat lagi mencegah esterifikasi.
Semakin kuat campuran asam, yaitu, semakin sedikit air yang dikandungnya, semakin besar derajat esterifikasi selulosa. Dengan pemilihan komposisi campuran asam yang tepat, dimungkinkan untuk memperoleh nitroselulosa dengan tingkat esterifikasi tertentu.
Jenis selulosa nitrat. Struktur selulosa tidak dapat dinyatakan dengan formula tertentu karena fakta bahwa ia heterogen dalam ukuran molekul. Hal ini berlaku bahkan lebih untuk selulosa nitrat, yang juga terdiri dari molekul yang heterogen dalam hal tingkat esterifikasi.
149
Oleh karena itu, nitroselulosa dicirikan oleh kandungan nitrogennya, ditentukan oleh analisis kimia, atau oleh tingkat esterifikasi (rata-rata jumlah gugus nitrat per residu glukosa).
Secara praktis membedakan jenis nitroselulosa berikut yang digunakan dalam produksi bubuk mesiu.
a) koloksilin. Kandungan nitrogen adalah 11,5-12,0%. Benar-benar larut dalam campuran alkohol dengan eter.
b) Pyroxylin No. 2. Kandungan nitrogen 12,05-12,4%. Larut dalam campuran alkohol dan eter minimal 90%.

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 pertama mesiu 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 saat melengkapi kartrid dapat berbahaya bagi pemburu itu sendiri, bubuk seperti itu 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 dari 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 - usaha yang dapat dilakukan oleh 1 kilogram gas bubuk, memuai bila 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 sebuah 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.