Chimie pirotehnică: Praf de pușcă și explozivi - Gorst A.G. Praful de pușcă părăsește China: arabii și mongolii încep să producă praf de pușcă

Praful de pușcă este un exploziv propulsor, format din mai multe componente, capabil să ardă fără oxigen din exterior, eliberând o mare cantitate de energie termică și substanțe gazoase, folosit pentru aruncarea proiectilelor, propulsarea rachetelor și în alte scopuri.

Invenția prafului de pușcă

Conform înțelepciunii convenționale moderne, praful de pușcă a fost inventat în Evul Mediu în China, ca urmare a experimentelor alchimiștilor chinezi care căutau un elixir al nemuririi și s-au împiedicat accidental de praf de pușcă.

Invenția prafului de pușcă a dus la introducerea artificiilor în China și la utilizarea prafului de pușcă în scopuri militare, sub formă de aruncătoare de flăcări, rachete, bombe, grenade primitive și mine.

Multă vreme, chinezii au folosit praful de pușcă pentru a face proiectile incendiare, pe care le-au numit „ho pao”, care înseamnă „minge de foc” în chineză. O mașină specială de aruncat a aruncat acest proiectil aprins, care a explodat în aer, împrăștiind particule arse în jurul lui, dând foc la tot ce este în jur.

Puțin mai târziu, din China, secretul fabricării prafului de pușcă a venit prin India la arabi, care au îmbunătățit tehnologia de fabricare a acesteia și deja mamelucii din Egipt au început să folosească praf de pușcă în armele lor în mod continuu.

Apariția prafului de pușcă în Europa

Prima apariție a prafului de pușcă în Europa este asociată cu numele bizantinului Marcu Grecul, care a descris compoziția prafului de pușcă în manuscrisul său, acest lucru s-a întâmplat în jurul anului 1220. Omul de știință englez Roger Bacon, în 1242, a fost primul care a menționat praful de pușcă în Europa în tratatul său științific.

Invenția secundară a prafului de pușcă în Europa este asociată cu numele călugărului alchimist Berthold Schwartz, care, în timpul experimentelor sale, a obținut accidental un amestec de salpetru, cărbune și sulf, a început să-l măcine în mortar, amestecul a fost aprins de o scânteie care a căzut accidental pe ea. Berthold Schwarz este creditat cu ideea creării primei arme de artilerie. Deși poate fi doar o legendă.

În 1346, la bătălia de la Crécy, britanicii au folosit tunuri din bronz turnat trăgând salve împotriva francezilor. În tun se punea o încărcătură de praf de pușcă, se scotea fitilul, se punea un miez în tun, care era o piatră obișnuită sau putea fi făcută din plumb sau fier. Siguranța a fost incendiată, praful de pușcă din interiorul pistolului s-a aprins, gazele de pulbere au aruncat miezul afară. Apariția și utilizarea în luptă a prafului de pușcă în Europa a schimbat radical natura războiului.

În 1884, a fost inventată prima pulbere fără fum, a fost pulbere de piroxilină, a fost obținută pentru prima dată de omul de știință francez P. Viel. Patru ani mai târziu, în 1888, în Suedia, Alfred Nobel a inventat praful de pușcă balistic, praful de pușcă cordit a fost obținut pentru prima dată în Regatul Unit de Frederick Abel și James Dewar în 1889.

Oamenii de știință ruși au contribuit și la dezvoltarea noului praf de pușcă, celebrul chimist rus Dmitri Ivanovici Mendeleev a creat praful de pușcă pirocolodic în 1887-1891.

Dezvoltarea prafului de pușcă este încă în curs de desfășurare, se creează noi rețete pentru prepararea prafului de pușcă și se lucrează la îmbunătățirea principalelor caracteristici ale acestora.

Praf de pușcă în Rusia

Praful de pușcă a apărut pentru prima dată în Rusia în 1389. În secolul al XV-lea, în Rusia au apărut primele fabrici de praf de pușcă.

Marea dezvoltare a afacerii cu praf de pușcă a avut loc în timpul domniei lui Petru I, care a acordat o mare atenție dezvoltării afacerilor militare și dezvoltării industriei, sub el fiind construite trei mari fabrici de praf de pușcă la Sankt Petersburg, Sestroretsk și Okhta.

Oamenii de știință ruși Mihail Yuryevich Lomonosov și Dmitri Ivanovici Mendeleev și-au condus experimentele privind studiul și crearea de noi praf de pușcă.

Tipuri de praf de pușcă

Toată praful de pușcă este împărțit în două grupuri mari:

  • praf de pușcă amestecat, acestea includ fumuriu, sau pudra neagra, pulbere de aluminiu
  • nitroceluloza ( pulbere fără fum), Acestea includ pulbere de piroxilină, pulbere balistică, pulbere de cordită

pudra neagra

Întreaga istorie a prafului de pușcă a început tocmai odată cu crearea pulberii negre, toate celelalte praf de pușcă au fost create mult mai târziu.

Pulberea de fum (neagră) este un amestec de particule zdrobite de cărbune, sulf și salpetru, amestecate în anumite proporții. Fiecare dintre componentele pulberii negre își îndeplinește funcția. Când este încălzit la o temperatură de 250 de grade, sulful se aprinde mai întâi, ceea ce aprinde salitrul. La o temperatură de aproximativ 300 de grade, salitrul începe să elibereze oxigen, datorită căruia are loc procesul de ardere. Cărbunele din praful de pușcă este un combustibil care, ca urmare a arderii, produce o cantitate mare de gaze care creează presiunea enormă necesară unei împușcături.

Pulberea de fum are o structură granulară, iar mărimea granulelor are o mare influență asupra proprietăților pulberii, asupra vitezei de ardere a acesteia și asupra presiunii pe care o creează.

În producția de pulbere neagră, aceasta trece prin cinci etape:

  • Măcinarea componentelor (nitrat, cărbune și sulf) în pulbere
  • Amestecarea
  • Apăsând în discuri
  • Zdrobire în granule
  • Lustruire

Calitatea pulberii de fum și eficiența arderii acesteia depind de:

  • fineţea componentelor de măcinare
  • completitudinea amestecării
  • forma și dimensiunea boabelor

În funcție de dimensiunea granulelor de pulbere neagră, se întâmplă:

  • mare (0,8 - 1,25 mm);
  • mediu (0,6 - 0,75 mm);
  • mic (0,4 - 0,6 mm);
  • foarte mic (0,25 - 0,4 mm).

Pulberea de fum este folosită nu numai pentru vânătoare, ci și în alte scopuri:

  • cablu (pentru cabluri conductoare de foc)
  • pușcă (folosită ca aprindere pentru încărcările cu pulbere fără fum)
  • pulbere neagră grosieră (pentru aprinderi)
  • pulbere neagră cu ardere lentă (pentru amplificatoare și moderatoare în tuburi și siguranțe)
  • al meu (pentru sablare)
  • vânătoare
  • sport

În urma unor experimente îndelungate, a fost dezvoltată compoziția optimă de pulbere neagră pentru vânătoare:

  • 76% azotat de potasiu
  • 15% cărbune
  • 9% sulf

Este important ca vânătorul să determine corect calitatea și starea pulberii negre pe care o folosește pentru echiparea cartuşelor.

  • Culoarea pulberii de fum trebuie să fie neagră sau ușor maro, fără nuanțe străine.
  • Boabele de pulbere de fum nu trebuie să aibă o tentă albicioasă.
  • Când zdrobiți un grăunte de pulbere neagră între degete, acesta nu trebuie să se sfărâme, ci să se împartă în particule separate
  • La turnare, pulberea neagră nu trebuie să formeze bulgări sau să lase praf

Dacă pulberea neagră nu îndeplinește aceste criterii, utilizarea ei la echiparea cartușelor poate fi periculoasă pentru vânătorul însuși, o astfel de pulbere poate provoca spargerea țevii pistolului.

Avantajele pudrei negre


Dezavantajele pudrei negre

  • Pulberea de fum este foarte higroscopică, cu un conținut de umiditate de peste 2% se aprinde foarte slab. Prin urmare, este extrem de important să-l depozitați în condiții potrivite.
  • Coroziunea ridicată a butoaielor, în timpul arderii pulberii negre, se formează acizi sulfuric și sulfuros, care provoacă coroziune severă a butoaielor.
  • Fum dens atunci când este tras, ceea ce face adesea dificilă tragerea unui al doilea foc.
  • Pulberea de fum nu poate fi folosită în armele semiautomate.
  • Periculos de manevrat. Pulberea de fum are o temperatură scăzută de aprindere, se aprinde ușor și poate fi periculoasă, mai ales atunci când arde o masă mare, deoarece are loc o explozie puternică.
  • Din punct de vedere al puterii, este inferioară pulberii fără fum de aproximativ trei ori, dă o viteză mică de zbor a loviturii, cu recul suficient de puternic și o lovitură puternică.

pulbere de aluminiu

Pulberea de aluminiu nu este folosită pentru vânătoare sau împușcături, este folosită în pirotehnică. Constă din trei componente: salpetru, aluminiu și sulf. Pulberea de aluminiu are o temperatură ridicată și o rată de ardere, în timp ce emite o cantitate mare de lumină. Este utilizat în compoziții explozive și compoziții care produc un flash. Pulberea de aluminiu practic nu se teme de umiditate, nu formează cocoloașe.

Pulbere fără fum

Pulberea fără fum a fost inventată mult mai târziu decât pulberea neagră. În prezent, a înlocuit aproape complet pulberea neagră din utilizarea sa la vânătoare.

Pulberea fără fum este foarte diferită de pulberea fumurie în compoziție, proprietăți și caracteristici de bază și are propriile avantaje și dezavantaje.

După compoziția lor, pulberile fără fum sunt:

  • monobazic (componenta principală este nitroceluloza)
  • dibazic (componentele principale: nitroceluloza si nitroglicerina)
  • tribazic (componentele principale: nitroceluloza, nitroglicerina si nitroguanidina)

În plus față de componentele principale, compoziția pulberilor fără fum include stabilizatori, modificatori balistici, dedurizatori, lianți, decupruzatori, opritoare de flacără, aditivi care reduc uzura butoiului, catalizatori de ardere și grafit. Acești aditivi sunt cei care creează calitatea dorită a prafului de pușcă.

Nitroceluloza se descompune în timp, mai ales la depozitarea unei cantități mari de praf de pușcă sau la depozitarea prafului de pușcă la o temperatură mai mare de 25 de grade, în timpul descompunerii se generează căldură, ceea ce poate duce la arderea spontană a prafului de pușcă. Pulberile monobazice de nitroceluloză sunt deosebit de susceptibile la descompunere. Pentru a preveni acest fenomen, la praful de pușcă se adaugă stabilizatori, principalul căruia este difenilamina. Se adaugă stabilizatori în cantități mici, de ordinul a 0,5-2% din masa totală a prafului de pușcă, în timp ce cantități mari pot înrăutăți performanțele balistice ale prafului de pușcă.

Se adaugă retardanți de flacără pentru a reduce blițul de la împușcătură, care demască trăgătorul și îl orbește atunci când este tras.

Se adaugă catalizatori pentru a crește viteza de ardere a prafului de pușcă.

La compoziția pulberii fără fum se adaugă grafit, astfel încât granulele de pulbere să nu se lipească între ele și să prevină arderea spontană a pulberii de la descărcările de electricitate statică.

Pulberile fără fum cu bază unică și dublă reprezintă cea mai mare parte a prafului de pușcă folosit astăzi pentru vânătoare. Sunt atât de comune încât atunci când se spune „praf de pușcă” înseamnă praf fără fum.

Proprietățile pulberii fără fum depind în mare măsură de dimensiunea și forma granulelor sale. Suprafața granulelor afectează schimbarea formei lor și viteza de ardere a prafului de pușcă. Prin schimbarea formei granulelor, puteți modifica presiunea și viteza de ardere a prafului de pușcă.

Pulberile cu ardere rapidă dau mai multă presiune, respectiv, dau o viteză mai mare a glonțului sau a împușcăturii, dar în același timp dau o temperatură mai mare, ceea ce crește uzura țevii pistolului.

Culoarea pudrei fără fum poate fi de la galben la negru, în toate nuanțele posibile.

Avantajele pudrei fără fum

  • Are higroscopicitate scăzută, nu absoarbe umezeala din aer și nu își schimbă proprietățile, dacă pulberea fără fum este umedă, poate fi uscată, după uscare își va reda complet proprietățile
  • Mai puternic decât pulberea neagră
  • Oferă mai puține produse de ardere, înfundă mai puțin țeava, poate fi folosit în arme semi-automate.
  • Oferă mai puțin fum și un sunet mai silentios

Dezavantajele pudrei fără fum

  • Datorită temperaturii mai mari de ardere, oferă mai multă uzură țevii pistolului
  • Necesită condiții corecte de depozitare, dacă aceste condiții nu sunt respectate își schimbă proprietățile
  • Perioada de valabilitate mai scurtă decât pulberea neagră
  • Mai puțin rezistent la fluctuațiile de temperatură decât pulberea neagră

Cum să alegi praful de pușcă

Când comparăm pulberile fără fum și cele fără fum, alegerea cade pe pulbere fără fum. Pulberea fără fum în toate calitățile și caracteristicile sale este semnificativ superioară prafului de pușcă fumuriu.



Plan:

    Introducere
  • 1 Istoria prafului de pușcă
  • 2 tipuri de praf de pușcă
    • 2.1 Propelenți mixți
      • 2.1.1 Pulbere neagră
    • 2.2 Pulbere de nitroceluloză
      • 2.2.1 Piroxilină
      • 2.2.2 Balistic
      • 2.2.3 Cordite
      • 2.2.4 combustibil solid
  • 3 Arderea prafului de pușcă și reglarea acesteia
  • 4 Caracteristicile prafului de pușcă
  • Literatură

Introducere

Pulbere fără fum de nitroceluloză N110

Cartuș cu pulbere fără fum

Pudra- o substanță solidă multicomponentă capabilă de ardere regulată în straturi paralele fără acces de oxigen din exterior cu eliberarea unei cantități mari de energie termică și produse gazoase utilizate pentru aruncarea proiectilelor, mișcarea rachetelor și în alte scopuri. Praful de pușcă aparține clasei de explozivi propulsori.


1. Istoria prafului de pușcă

Primul reprezentant al explozivilor a fost pudra neagra- un amestec mecanic de nitrat de potasiu, cărbune și sulf, de obicei într-un raport de 15:3:2. Există o părere puternică că astfel de compuși au apărut în antichitate și au fost utilizați în principal ca mijloace incendiare și distructive. Cu toate acestea, nu au fost găsite dovezi materiale sau documentare de încredere în acest sens. În natură, depozitele de salpetru sunt rare, iar nitratul de potasiu, care este necesar pentru fabricarea compozițiilor suficient de stabile, nu apare deloc.

În China, rețeta de praf de pușcă a apărut în 1044, dar este posibil ca praful de pușcă să fi existat mai devreme; unii cred că inventatorul prafului de pușcă sau precursorul invenției a fost Wei Boyang în secolul al II-lea. Pentru presupusa invenție a prafului de pușcă de către chinezii medievali, vezi patru mari invenții.

Producerea azotatului de potasiu necesită metode tehnologice dezvoltate care au apărut abia odată cu dezvoltarea chimiei în secolele XV-XVI. Producția de materiale carbonice cu o suprafață specifică foarte dezvoltată, precum cărbunele, necesită și o tehnologie avansată, care a apărut abia odată cu dezvoltarea metalurgiei fierului. Cea mai probabilă este utilizarea diferitelor amestecuri naturale care conțin nitrați cu materie organică, care au proprietățile inerente compozițiilor pirotehnice. Unul dintre inventatorii prafului de pușcă este considerat călugărul Berthold Schwartz.

Proprietatea de aruncare a pulberii negre a fost descoperită mult mai târziu și a servit drept imbold pentru dezvoltarea armelor de foc. În Europa (inclusiv în Rusia) este cunoscut încă din secolul al XIII-lea; până la mijlocul secolului al XIX-lea, a rămas singurul exploziv puternic exploziv și până la sfârșitul secolului al XIX-lea - un propulsor.

Odată cu inventarea pulberilor de nitroceluloză și apoi a explozibililor individuali puternici, pulberea neagră și-a pierdut importanța în mare măsură.

Pulberea de piroxilină a fost obținută pentru prima dată în Franța de către P. Viel în 1884, pulbere balistică - în Suedia de Alfred Nobel în 1888, pulbere de cordită - în Marea Britanie la sfârșitul secolului al XIX-lea. Cam în același timp (1887-1891) în Rusia, Dmitri Mendeleev a dezvoltat praful de pușcă pirocolodic, iar un grup de ingineri de la fabrica de praf de pușcă Okhta a dezvoltat praful de pușcă piroxilină.

În anii 30 ai secolului XX, încărcăturile cu pulbere balistică au fost create pentru prima dată în URSS pentru rachete care au fost folosite cu succes de trupe în timpul Marelui Război Patriotic (sisteme de rachete cu lansare multiplă). Propelenții mixți pentru motoarele de rachete au fost dezvoltați la sfârșitul anilor 1940.

Îmbunătățirea ulterioară a prafului de pușcă se realizează în direcția creării de noi formulări, praf de pușcă în scopuri speciale și îmbunătățirea principalelor caracteristici ale acestora.


2. Tipuri de praf de pușcă

Există două tipuri de praf de pușcă: mixtă (inclusiv fumurie) și nitroceluloză (fără fum). Pulberile folosite la motoarele de rachete se numesc propulsori solizi. bază nitroceluloza praful de pușcă este nitroceluloză și un plastifiant. Pe lângă componentele principale, aceste praf de pușcă conțin diverși aditivi.

Praful de pușcă este un exploziv propulsor. În condițiile de inițiere adecvate, praful de pușcă este capabil să detoneze într-o manieră similară cu explozivii puternici, datorită cărora pulberea neagră a fost folosită mult timp ca exploziv puternic. Cu depozitarea pe termen lung mai mare decât perioada stabilită pentru o anumită pulbere sau atunci când este depozitată în condiții necorespunzătoare, au loc descompunerea chimică a componentelor pulberii și o modificare a caracteristicilor sale de funcționare (modul de ardere, caracteristicile mecanice ale blocurilor de rachete etc.). Funcționarea și chiar depozitarea unor astfel de pulberi este extrem de periculoasă și poate duce la o explozie.


2.1. Praf de pușcă amestecat

2.1.1. pudra neagra

Cutie de praf și cupă pentru praf de pușcă secolele XVIII-XIX.

Modern fumuriu Praful de pușcă este produs sub formă de boabe de formă neregulată. Baza producției de praf de pușcă este un amestec de sulf, azotat de potasiu și cărbune. Multe țări au propriile proporții de amestecare a acestor componente, dar nu diferă mult, în Rusia se adoptă următoarea compoziție: 75% KNO 3 (nitrat de potasiu) 15% C (cărbune) și 10% S (sulf). Rolul agentului oxidant în ele este îndeplinit de azotatul de potasiu (nitratul de potasiu), principalul combustibil este cărbunele. Sulful este un agent de cimentare care reduce higroscopicitatea prafului de pușcă și facilitează aprinderea acesteia. Eficiența de ardere a pulberii negre este în mare măsură legată de finețea măcinării componentelor, de completitudinea amestecării și de forma boabelor în forma finită.

Soiuri de pulberi de fum (% compoziție KNO 3, S, C.):

  • cordon (pentru corzile de aprindere) (77%, 12%, 11%);
  • pușcă (pentru aprinderi pentru încărcături de pulberi de nitroceluloză și combustibili solizi mixți, precum și pentru expulzarea încărcăturilor în proiectile incendiare și luminoase);
  • granulație grosieră (pentru aprinderi);
  • ardere lentă (pentru amplificatoare și moderatoare în tuburi și siguranțe);
  • mină (pentru sablare) (75%, 10%, 15%);
  • vânătoare (76%, 9%, 15%);
  • sport.

Pulberea de fum este ușor aprinsă de flăcări și scântei (punct de aprindere 300 ° C), prin urmare este periculos de manipulat. Se pastreaza in inchidere ermetica separat de alte tipuri de praf de pusca. Higroscopic, cu un conținut de umiditate de peste 2% inflamabil. Procesul de producere a pulberii negre presupune amestecarea componentelor fin divizate și prelucrarea pulbei de pulbere rezultată pentru a obține boabe de o dimensiune dată. Coroziunea butoiului cu pulbere neagră este mult mai puternică decât cu pulberile de nitroceluloză, deoarece acizii sulfuric și sulfuros sunt un produs secundar al arderii. În prezent, pulberea neagră este folosită în artificii. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, a fost folosit în arme de foc și muniție explozivă.


2.2. Pulbere de nitroceluloză

După compoziția și tipul de plastifiant (solvent), pulberile de nitroceluloză se împart în: piroxilină, balistică și cordită.

2.2.1. piroxilină

Parte piroxilină pulberile includ de obicei 91-96% piroxilină, 1,2-5% substanțe volatile (alcool, eter și apă), 1,0-1,5% stabilizator (difenilamină, centrolit) pentru a crește stabilitatea la depozitare, 2-6% flegmatizator pentru a încetini arderea exteriorului. straturi de boabe de pulbere și 0,2-0,3% grafit ca aditivi. Astfel de pulberi sunt realizate sub formă de plăci, panglici, inele, tuburi și boabe cu unul sau mai multe canale; folosit la arme de calibru mic si artilerie. Principalele dezavantaje ale pulberilor de piroxilină sunt: ​​energia scăzută a produselor de combustie gazoasă (față de, de exemplu, pulberile balistice), complexitatea tehnologică a obținerii unor încărcături de diametru mare pentru motoarele de rachetă. Timpul principal al ciclului tehnologic este petrecut pentru îndepărtarea solvenților volatili din semifabricatul sub formă de pulbere. În funcție de scop, pe lângă piroxilina obișnuită, există pulberi de pușcă speciale: ignifuge, higroscopice scăzute, cu gradient scăzut (cu o mică dependență a vitezei de ardere de temperatura de încărcare); scăzut eroziv (cu impact eroziv redus asupra găurii); flegmatizat (cu o rată redusă de ardere a straturilor de suprafață); poroase și altele. Procesul de producție al pulberilor de piroxilină presupune dizolvarea (plastificarea) piroxilinei, presarea masei de pulbere rezultată și tăierea pentru a da elementelor de pulbere o anumită formă și dimensiune, îndepărtarea solventului și constă dintr-o serie de operații succesive.


2.2.2. balistic

bază balistic Pulberile sunt formate din nitroceluloză și un plastifiant nedemontabil, motiv pentru care sunt uneori numite dibazice. În funcție de plastifiantul folosit, se numesc nitroglicerină, diglicol etc. Compoziția uzuală a pulberilor balistice: 40-60% coloxilină (nitroceluloză cu un conținut de azot mai mic de 12,2%) și 30-55% nitroglicerină (pulberi de nitroglicerină) sau dinitrat de dietilen glicol (praf de pușcă de diglicol) sau amestecuri ale acestora. În plus, aceste pulberi conțin compuși nitro aromatici (de exemplu, dinitrotoluen) pentru a controla temperatura de ardere, stabilizatori (difenilamină, centralită), precum și ulei de vaselină, camfor și alți aditivi. De asemenea, metalul fin dispersat (aliaj aluminiu-magneziu) poate fi introdus în pulberile balistice pentru a crește temperatura și energia produselor de ardere, astfel de pulberi fiind numite metalizate. Praful de pușcă se face sub formă de tuburi, dame, plăci, inele și panglici. După aplicare, pulberile balistice sunt împărțite în rachetă (pentru încărcături la motoarele de rachetă și generatoare de gaz), artilerie (pentru încărcături de propulsie la piese de artilerie) și mortar (pentru încărcături de propulsie la mortare). În comparație cu pulberile balistice de piroxilină, acestea sunt mai puțin higroscopice, mai rapide de fabricat, capabile să producă sarcini mari (până la 0,8 metri în diametru), rezistență mecanică ridicată și flexibilitate datorită utilizării unui plastifiant. Dezavantajul pulberilor balistice în comparație cu pulberile de piroxilină reprezintă un mare pericol în producție, datorită prezenței în compoziția lor a unui exploziv puternic - nitroglicerină, care este foarte sensibilă la influențele externe, precum și a incapacității de a obține încărcături cu un diametru de mai mult de 0,8 m, spre deosebire de pulberile mixte pe bază de polimeri sintetici. Procesul tehnologic de producere a pulberilor balistice presupune amestecarea componentelor în apă caldă pentru a le distribui uniform, stoarcerea apei și rularea în mod repetat pe role fierbinți. Aceasta elimină apa și plastifiază nitratul de celuloză, care ia forma unei pânze în formă de corn. Apoi, praful de pușcă este presat prin matrițe sau rulat în foi subțiri și tăiat.


2.2.3. Cordite

Cordite praful de pușcă conține piroxilină cu conținut ridicat de azot, un plastifiant detașabil (amestec alcool-eter, acetonă) și un plastifiant nedemontabil (nitroglicerină). Acest lucru aduce tehnologia de producție a acestor pulberi mai aproape de producția de pulberi de piroxilină. Avantaj cordite- putere mare, însă, provoacă o înălțime crescută a butoaielor datorită temperaturii mai ridicate a produselor de ardere.

2.2.4. combustibil solid

Pulberile mixte pe bază de polimeri sintetici (propelenți solizi) conțin aproximativ 50-60% oxidant, de obicei perclorat de amoniu, 10-20% liant polimeric plastificat, 10-20% pulbere fină de aluminiu și diverși aditivi. Această direcție de fabricare a pulberii a apărut pentru prima dată în Germania în anii 30-40 ai secolului XX, după sfârșitul războiului, dezvoltarea activă a unor astfel de combustibili a fost preluată în SUA și la începutul anilor 50 în URSS. Principalele avantaje față de pulberile balistice care au atras multă atenție asupra lor au fost: o forță specifică mai mare a motoarelor rachete care utilizează un astfel de combustibil, capacitatea de a crea încărcături de orice formă și dimensiune, deformarea ridicată și proprietățile mecanice ale compozițiilor, capacitatea de a controlați viteza de ardere pe o gamă largă. Aceste avantaje au făcut posibilă crearea de rachete strategice cu o rază de acțiune de peste 10.000 km; folosind pulberi balistice, S.P. Korolev, împreună cu producătorii de pulbere, au reușit să creeze o rachetă cu o rază de acțiune maximă de 2.000 km. Dar propulsoarele solide mixte au dezavantaje semnificative în comparație cu pulberile de nitroceluloză: costul foarte ridicat al fabricării lor, durata ciclului de producție a încărcăturii (până la câteva luni), complexitatea eliminării, eliberarea de perclorat de amoniu în atmosfera acidului clorhidric. în timpul arderii.


3. Arderea prafului de pușcă și reglarea acesteia

Arderea în straturi paralele, care nu se transformă în explozie, este determinată de transferul de căldură de la strat la strat și se realizează prin fabricarea unor elemente de pulbere suficient de monolitice, lipsite de fisuri. Viteza de ardere a prafului de pușcă depinde de presiune conform unei legi de putere, crescând odată cu creșterea presiunii, așa că nu trebuie să vă concentrați pe viteza de ardere a prafului de pușcă la presiunea atmosferică, evaluându-i caracteristicile. Reglarea vitezei de ardere a prafului de pușcă este o sarcină foarte dificilă și se rezolvă prin utilizarea diverșilor catalizatori de ardere în compoziția prafului de pușcă. Arderea în straturi paralele vă permite să controlați viteza de formare a gazului. Formarea de gaz a prafului de pușcă depinde de dimensiunea suprafeței încărcăturii și de viteza de ardere a acesteia.

Dimensiunea suprafeței elementelor pulbere este determinată de forma acestora, dimensiunile geometrice și poate crește sau scădea în timpul procesului de ardere. O astfel de ardere se numește progresivă sau progresivă. Pentru a obține o rată constantă de formare a gazului sau schimbarea acestuia în conformitate cu o anumită lege, secțiunile individuale de încărcături (de exemplu, cele de rachetă) sunt acoperite cu un strat de materiale incombustibile ( rezervare). Viteza de ardere a prafului de pușcă depinde de compoziția lor, de temperatura inițială și de presiune.


4. Caracteristicile prafului de pușcă

Principalele caracteristici ale prafului de pușcă sunt: ​​căldura de ardere Q - cantitatea de căldură degajată în timpul arderii complete a 1 kilogram de praf de pușcă; volumul de produse gazoase V eliberate în timpul arderii a 1 kilogram de praf de pușcă (determinat după aducerea gazelor în condiții normale); temperatura gazului T, determinată în timpul arderii prafului de pușcă în condiții de volum constant și absența pierderilor de căldură; densitatea prafului de pușcă ρ; forța prafului de pușcă f - munca pe care o poate face 1 kilogram de gaze pulbere, extinzându-se atunci când este încălzit cu T grade la presiunea atmosferică normală.

Caracteristicile principalelor tipuri de praf de pușcă


Literatură

  • Mao Tso-ben A fost inventat în China / Traducere din chineză și note de A. Klyshko. - M .: Gardă tânără, 1959. - S. 35-45. - 160 s. - 25.000 de exemplare.
  • Enciclopedia militară sovietică, M., 1978.
Descarca
Acest rezumat se bazează pe un articol din Wikipedia rusă. Sincronizare finalizată 07/10/11 05:15:53
Categorii: , Fabricarea pulberii , Istoria tehnologiei , Componente cartuş .
Textul este disponibil sub o licență Creative Commons Attribution-ShareAlike.

În jurul prafului fără fum

Omul trăiește în căutare.
Robert Walser

Nu va fi vorba despre acei oameni a căror soartă s-a dovedit a fi legată de folosirea armelor de foc, ci despre cei care au creat praful de pușcă și au căutat noi domenii de aplicare a acesteia.

Cea mai veche invenție

În primul rând, să aducem un omagiu predecesorului pudrei fără fum - „fratele” său fumuriu. Pulberea neagră (numită și pulbere neagră) este un amestec atent amestecat de azotat de potasiu KNO 3 , cărbune și sulf. Principalul avantaj al prafului de pușcă este că poate arde fără aer. Substanțele combustibile sunt cărbunele și sulful, iar salitrul furnizează oxigenul necesar arderii. O altă proprietate importantă a prafului de pușcă este că formează o cantitate mare de gaze în timpul arderii. Ecuația chimică pentru arderea prafului de pușcă:

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

Prima mențiune a unei rețete pentru prepararea unui amestec combustibil de salpetru, sulf și cărbune (obținut din rumeguș de bambus) se găsește într-un tratat antic chinezesc din secolul I î.Hr. n. La acea vreme se folosea praful de pușcă pentru a face artificii. Utilizarea pe scară largă a pulberii negre ca explozibil militar a început în Europa la sfârșitul secolului al XIII-lea. Componentele combustibile ale prafului de pușcă, cărbunelui și sulfului erau ușor disponibile. Cu toate acestea, salitrul era un produs rar, deoarece singura sursă de azotat de potasiu KNO 3 a fost așa-numitul salitru de potasiu sau indian. Nu existau surse naturale de nitrat de potasiu în Europa, acesta a fost adus din India și folosit doar pentru producerea prafului de pușcă. Deoarece în fiecare secol era necesar din ce în ce mai mult praf de pușcă și nu era suficient salitr importat, care era și foarte scump, a fost găsită cealaltă sursă a acesteia - guano (din spaniolă. guano). Acestea sunt resturi descompuse în mod natural de excremente de păsări și lilieci, care sunt un amestec de săruri de calciu, sodiu și amoniu ale acizilor fosforic, nitric și a unor acizi organici. Principala dificultate în producerea prafului de pușcă din astfel de materii prime a fost că guanoul nu conține potasiu, ci în principal azotat de sodiu NaNO 3 . Nu poate fi folosit pentru a face praf de pușcă, deoarece atrage umiditatea, iar astfel de praf de pușcă devine rapid umed. Pentru a transforma azotatul de sodiu în nitrat de potasiu, a fost folosită o reacție simplă:

NaNO 3 + KCl \u003d NaCl + KNO 3.

Fiecare dintre acești compuși este solubil în apă și nu precipită din amestecul de reacție, astfel încât soluția apoasă rezultată conține toți cei patru compuși. Cu toate acestea, separarea este posibilă dacă solubilitățile diferite ale compușilor sunt utilizate cu creșterea temperaturii. Solubilitatea NaCl în apă este scăzută și, în plus, se modifică foarte puțin cu temperatura, iar solubilitatea KNO 3 în apă clocotită este de aproape 20 de ori mai mare decât în ​​apa rece. Prin urmare, soluțiile apoase saturate fierbinți de NaN03 și KCI sunt amestecate și apoi amestecul este răcit, precipitatul cristalin precipitat conține KNO3 destul de pur.

Cu toate acestea, nu toate problemele au fost rezolvate. Majoritatea constituenților guanoului sunt solubili în apă și sunt ușor spălați de ploaie. Prin urmare, în Europa, acumulări de guano au putut fi găsite doar în peșteri în care obișnuiau să cuibărească colonii de păsări sau lilieci. Peșteri care conțin acumulări de guano au fost găsite, de exemplu, la poalele Crimeei, ceea ce a făcut posibilă organizarea unei mici fabrici de praf de pușcă pe „materii prime din peșteră” din Sevastopol în timpul războiului anglo-franco-rus din 1854-1855.

Desigur, toate rezervele europene erau mici și s-au dezvoltat rapid. Rezerve uriașe de guano de-a lungul coastei Pacificului Americii de Sud au venit în ajutor. Milioane de colonii de păsări mâncând pește - pescăruși, cormorani, șterni, albatroși - au cuibărit pe țărmurile stâncoase de-a lungul coastelor Peru, Chile și insulelor din larg (Figura 1). Deoarece în această zonă aproape că nu sunt ploi, guano s-a acumulat pe coastă timp de multe secole, formând pe alocuri depozite de zeci de metri grosime și lungi de peste 100 km. Guano nu era doar o sursă de salpetru, ci și un îngrășământ valoros, cererea pentru acesta era în continuă creștere. Drept urmare, în 1856, Statele Unite au adoptat chiar o „Legea Insulelor Guano” specială (numită uneori „Legea Guano”). Potrivit acestei legi, insulele guan erau considerate posesiunea Statelor Unite, ceea ce a contribuit la capturarea accelerată a unor astfel de insule și la crearea controlului asupra surselor unei resurse valoroase.

Nevoia de guano a atins o asemenea amploare încât la începutul secolului al XX-lea. exporturile sale s-au ridicat la milioane de tone, toate rezervele explorate au început să se epuizeze rapid. A apărut o problemă, asemănătoare cu care chimia a fost întotdeauna capabilă să o rezolve, a fost creat un praf de pușcă fundamental diferit, pentru fabricarea sa nu era deloc necesar salitrul.

Totul a început cu polimeri

Omenirea a învățat de mult să folosească polimeri naturali (bumbac, lână, mătase, piei de animale). Formele produselor rezultate - fibre pentru fabricarea țesăturilor sau straturi de piele - depind de materialul sursă. Pentru a schimba fundamental forma, a fost necesar să se modifice chimic materialul sursă într-un fel. Celuloza a fost cea care a deschis calea pentru astfel de transformări, care au dus în cele din urmă la crearea chimiei polimerilor. Celuloza constă din vată, lemn, fire de in, fibre de cânepă și, bineînțeles, hârtie, care este făcută din lemn.

Lanțul polimeric al celulozei este asamblat din cicluri conectate prin punți de oxigen, în exterior seamănă cu margele (Fig. 2).

Deoarece există multe grupări hidroxil HO în compoziția celulozei, acestea au început să fie supuse diferitelor transformări. Una dintre primele reacții de succes este nitrarea, adică. introducerea grupărilor nitro NO 2 prin acţiunea acidului azotic HNO 3 asupra celulozei (Fig. 3).

Pentru a lega apa eliberată și, prin urmare, a accelera procesul, la amestecul de reacție se adaugă acid sulfuric concentrat. Dacă vata este tratată cu amestecul specificat și apoi spălată din urme de acizi și uscată, atunci în exterior va arăta exact la fel ca cea originală, dar spre deosebire de bumbacul natural, o astfel de vată este ușor solubilă în solvenți organici, cum ar fi eter. Această proprietate a fost imediat utilizată, lacuri au început să fie făcute din nitroceluloză - formează o suprafață strălucitoare magnifică care poate fi lustruită cu ușurință (nitro-lacuri). Multă vreme s-au folosit nitro-lacuri pentru a acoperi caroseriile, acum acestea au fost înlocuite cu lacuri acrilice. Apropo, oja este făcută și din nitroceluloză.

Nu este mai puțin interesant că primul plastic din istoria chimiei polimerilor a fost fabricat din nitroceluloză. În anii 1870 pe baza de nitroceluloză amestecată cu plastifiant camfor, a fost creat mai întâi un termoplastic. Un astfel de plastic a primit o anumită formă la temperatură ridicată și sub presiune, iar când substanța s-a răcit, forma dată a fost păstrată. Plasticul și-a primit numele celuloid, au început să fie realizate din el primele filme fotografice și de film, bile de biliard (înlocuind astfel fildeșul scump), precum și diverse obiecte de uz casnic (piepteni, jucării, rame pentru oglinzi, ochelari etc.). Dezavantajul celuloidului era că era inflamabil și ardea foarte repede și era aproape imposibil să oprești arderea. Prin urmare, celuloidul a fost înlocuit treptat cu alți polimeri mai puțin inflamabili. Din același motiv, mătasea artificială din nitroceluloză a fost rapid abandonată.

Celuloidul cândva popular nu este uitat astăzi. renumită trupă rock Tequilajazz a lansat un album numit Celuloid. Albumul include câteva melodii scrise pentru filme, iar cuvântul „celuloid” se referă la materialul din care a fost realizat anterior filmul. Dacă autorii ar fi vrut să dea un nume mai modern albumului, atunci ar fi trebuit să se numească „Acetat de celuloză”, deoarece este mai puțin inflamabil și, prin urmare, a înlocuit celuloidul, iar denumirea ultramodernă ar fi „Polyester”, care începe să fie concurează cu succes cu acetatul de celuloză la fabricarea filmului.

Exista produse in care se mai foloseste celuloidul, s-a dovedit a fi indispensabil in fabricarea mingilor de tenis de masa; Potrivit chitariştilor, pick-urile (plectrurile) din celuloid dau cel mai bun sunet. Iluzioniștii folosesc bețe mici din acest material pentru a afișa flăcări strălucitoare, care se estompează rapid.

Combustibilitatea nitrocelulozei, care și-a întrerupt „cariera” în materialele polimerice, a deschis un drum larg într-o cu totul altă direcție.

Foc fără fum

În anii 1840. cercetătorii au observat că atunci când lemnul, cartonul și hârtia au fost tratate cu acid azotic s-au format materiale cu ardere rapidă, dar cea mai reușită metodă de obținere a nitrocelulozei a fost descoperită întâmplător. În 1846, chimistul elvețian K. Schonbein a vărsat acid azotic concentrat pe masă în timp ce lucra și a folosit o cârpă de bumbac pentru a-l îndepărta, pe care apoi a atârnat-o să se usuce. După uscare, materialul din flacăra adusă a ars instantaneu. Schonbein a studiat mai detaliat chimia acestui proces. El a fost primul care a decis să adauge acid sulfuric concentrat la nitrarea bumbacului. Nitroceluloza arde foarte eficient. Dacă puneți pe palmă o bucată de vată „nitrată” și o dați pe foc, atunci vata se va arde atât de repede, încât mâna nu va simți nicio arsură (Fig. 4).

A fost posibilă fabricarea prafului de pușcă pe baza acestui material combustibil în 1884 de către inginerul francez P. Viel. A fost necesar să se creeze o compoziție care să fie ușor de prelucrat, în plus, a fost necesar ca aceasta să fie stabilă în timpul depozitării și sigură de manipulat. După ce a dizolvat nitroceluloza într-un amestec de alcool și eter, Viel a obținut o masă vâscoasă, care, după măcinare și uscare ulterioară, a dat o praf de pușcă excelentă. Din punct de vedere al puterii, era mult superioară pulberii negre, iar la ardere nu degaja fum, așa că se numea fără fum. Această din urmă proprietate s-a dovedit a fi foarte importantă pentru desfășurarea ostilităților. Când se folosea pulbere fără fum, câmpurile de luptă nu erau învăluite în nori de fum, ceea ce permitea artileriei să efectueze foc țintit. Lipsa, de asemenea, fumul perfid de după împușcătură, care anterior a dat inamicului locația trăgătorului. La sfârşitul secolului al XIX-lea. toate ţările dezvoltate au început să producă pulbere fără fum.

Legende și realitate

Fiecare produs chimic parcurge o cale complexă de la experimente de laborator la producție industrială. A fost necesar să se creeze diferite grade de praf de pușcă, unele potrivite pentru artilerie, altele pentru tragerea cu pușca, praful de pușcă trebuie să fie stabil în calitate, stabil în timpul depozitării, iar producția sa este sigură. Prin urmare, au apărut simultan mai multe metode de producere a prafului de pușcă.

D.I. Mendeleev a jucat un rol semnificativ în organizarea producției de praf de pușcă în Rusia. În 1890 a făcut o călătorie în Germania și Anglia, unde s-a familiarizat cu producția de praf de pușcă. Există chiar o legendă că, înainte de această călătorie, Mendeleev a determinat compoziția prafului de pușcă fără fum, folosind informații despre cantitatea de materii prime care au fost aduse la fabrica de praf de pușcă săptămânal. Se poate presupune că nu a fost dificil pentru un chimist de o clasă atât de înaltă să înțeleagă schema generală a procesului pe baza informațiilor primite.

Întors dintr-o călătorie la Sankt Petersburg, a început să studieze în detaliu nitrarea celulozei. Înainte de Mendeleev, mulți credeau că, cu cât celuloza este mai nitrată, cu atât este mai mare puterea sa explozivă. Mendeleev a demonstrat că nu este așa. S-a dovedit că există un grad optim de nitrare, la care o parte din carbonul conținut în praful de pușcă este oxidat nu în dioxid de carbon CO 2, ci în monoxid de carbon CO. Ca rezultat, se formează cel mai mare volum de gaz pe unitate de masă de praf de pușcă, adică. praful de pușcă are o formare maximă de gaz.

În timpul producției de nitroceluloză, se spală bine cu apă din urme de acizi sulfuric și azotic, după care se usucă din urme de umiditate. Anterior, acest lucru se făcea folosind un curent de aer cald. Un astfel de proces de uscare a fost ineficient și, în plus, exploziv. Mendeleev a sugerat uscarea masei umede prin spălarea ei cu alcool, în care nitroceluloza este insolubilă. Apa a fost îndepărtată în siguranță. Această metodă a fost adoptată ulterior în întreaga lume și a devenit o tehnică tehnologică clasică în fabricarea pulberii fără fum.

Drept urmare, Mendeleev a reușit să creeze o pulbere fără fum omogenă din punct de vedere chimic și complet sigură. Și-a numit praful de pușcă pirocolodiu- lipici de foc În 1893, praful de pușcă nou a fost testat la tragerea cu tunurile navale cu rază lungă de acțiune, iar Mendeleev a primit o telegramă de felicitare de la celebrul oceanograf și comandant remarcabil de navă, viceamiralul SO Makarov.

Din păcate, producția de praf de pușcă pirocolodic, în ciuda avantajelor sale evidente, nu s-a îmbunătățit în Rusia. Motivul pentru aceasta a fost admirația oficialilor de conducere ai Direcției de Artilerie pentru tot ceea ce este străin și, în consecință, neîncrederea în evoluțiile rusești. Drept urmare, la uzina Okhta, toată producția de praf de pușcă a fost sub controlul specialistului francez invitat Messen. Nici măcar nu a ținut cont de opinia lui Mendeleev, care a observat deficiențele producției și a condus afacerea strict conform instrucțiunilor sale. Pe de altă parte, praful de pușcă pirocolodic al lui Mendeleev a fost adoptat de armata americană și produs în cantități uriașe la fabricile americane în timpul Primului Război Mondial. Mai mult, americanii au reușit chiar să obțină un brevet pentru producția de praf de pușcă pirocolodic la cinci ani după ce a fost creat de Mendeleev, dar acest fapt nu a entuziasmat departamentul militar rus, care credea ferm în avantajele prafului de pușcă francez.

Până la începutul secolului al XX-lea. a fost stabilită producția mondială a mai multor tipuri de pulbere fără fum. Cele mai frecvente dintre ele au fost praful de pușcă pirocolodic al lui Mendeleev, în plus, aproape de acesta ca compoziție, dar având o tehnologie diferită și un termen de valabilitate mai scurt, praful de pușcă de piroxilină a lui Viel (a fost descrisă mai devreme), precum și un amestec de pulbere numit cordite.O poveste neobișnuită este legată de producția de cordite, despre care vom discuta mai târziu.

Președinte chimist

H. Weizmann
(1874–1952)

De la începutul secolului al XX-lea. industria militară a Angliei era concentrată pe praful de pușcă de cordită. Conține nitroceluloză și nitroglicerină. În etapa de turnare, a fost utilizată acetonă, care a conferit amestecului o plasticitate crescută. După turnare, acetona s-a evaporat. Dificultatea a fost că până la începutul Primului Război Mondial, Anglia a importat cea mai mare parte a acetonei din Statele Unite pe mare, dar la acea vreme submarinele germane erau deja complet „controlate” pe mare. În Anglia, a existat o nevoie urgentă de a produce acetonă pe cont propriu. Necunoscutul chimist Chaim Weizmann a venit în ajutor, care cu puțin timp înainte emigrase în Anglia din satul Motol (lângă orașul Pinsk din Belarus).

În timp ce lucra la Departamentul de Chimie de la Universitatea din Manchester, a publicat o lucrare care descrie descompunerea enzimatică a carbohidraților. Aceasta a produs un amestec de acetonă, etanol și butanol. Departamentul de Război Britanic l-a invitat pe Weizmann să vadă dacă, folosind procedeul descoperit de el, este posibil să se organizeze producția de acetonă în cantitatea necesară industriei militare. Potrivit lui Weizmann, o astfel de producție ar putea fi creată dacă s-ar rezolva mici probleme tehnice. Pentru separarea acetonei, distilare simplă este destul de aplicabilă datorită diferenței vizibile în punctele de fierbere ale compușilor prezenți. Cu toate acestea, la organizarea producției, a apărut o cu totul altă dificultate. Sursa de carbohidrați în procesul Weizmann a fost cerealele, dar producția proprie de cereale a Angliei a fost consumată complet de industria alimentară. Au trebuit aduse cereale suplimentare din SUA pe mare, astfel încât submarinele germane care amenințau importurile de acetonă au amenințat și importurile de cereale. Părea că cercul era închis, dar totuși s-a găsit o cale de ieșire din această situație. Castanele de cal s-au dovedit a fi o sursă bună de carbohidrați, care, de altfel, nu aveau nicio valoare nutritivă. Ca urmare, în Anglia a fost organizată o campanie de masă de colectare a castanelor de cal, la care au participat toți școlarii țării.

Lloyd George, care a fost prim-ministru al Marii Britanii în timpul Primului Război Mondial, exprimându-și recunoștința față de Weizmann pentru eforturile sale de a întări puterea militară a țării, i-a prezentat ministrului de externe David Balfour. Balfour l-a întrebat pe Weizmann ce premiu ar dori să primească. Dorința lui Weizmann s-a dovedit a fi complet neașteptată, el a propus să creeze un stat evreiesc pe teritoriul Palestinei - patria istorică a evreilor, care se afla sub controlul Angliei de mulți ani până atunci. Drept urmare, în 1917, a apărut Declarația Balfour, rămasă în istorie, în care Anglia propunea alocarea unui teritoriu viitorului stat evreiesc.

Această declarație și-a jucat rolul, dar nu imediat, ci abia după 31 de ani. Când întreaga lume a aflat despre atrocitățile naziștilor în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, necesitatea creării unui astfel de stat a devenit evidentă. Ca urmare, în 1948 a fost înființat Statul Israel. Chaim Weizmann a devenit primul său președinte, fiind persoana care a propus pentru prima dată această idee comunității mondiale. Institutul de cercetare din orașul israelian Rehovot îi poartă acum numele. Și totul a început cu producția de pulbere fără fum.

Întoarcerea unei vechi „meseriei”

Multă vreme, utilizarea prafului de pușcă în afacerile militare s-a limitat la două sarcini: prima a fost să pună în mișcare un glonț sau proiectil situat în țeava tunului, a doua a fost că focosul situat în capul proiectilului trebuia să exploda atunci când lovește ținta și produce un efect distructiv. Praful de pușcă fără fum a făcut posibilă reînvierea la un nou nivel a unei alte posibilități, uitate, a prafului de pușcă, pentru care, de fapt, a fost creată în China antică - lansarea artificiilor. Treptat, industria militară a venit cu ideea de a folosi pulberea fără fum ca propulsor, permițând rachetei să se miște datorită forței de jet generată atunci când gazele sunt ejectate din duza rachetei. Primele astfel de experimente au fost efectuate în prima jumătate a secolului al XIX-lea, iar apariția pulberii fără fum a adus aceste lucrări la un nou nivel - a apărut tehnologia rachetelor. Inițial, au fost create rachete cu combustibil solid pe bază de încărcături de pulbere, în curând au apărut rachete cu combustibil lichid - amestecuri de hidrocarburi cu oxidanți.

Compoziția prafului de pușcă a fost oarecum schimbată: în Rusia, în loc de solvenți volatili, au început să folosească adăugarea de TNT. Nou praf de pușcă de piroxilin-trotil(PTP) a ars absolut fără fum, cu formare imensă de gaz și destul de stabil. A început să fie folosit sub formă de dame presate, amintesc oarecum de un puc de hochei. Interesant este că primele astfel de dame au fost făcute pe aceleași prese pe care Mendeleev le-a folosit în timpul pasiunii sale pentru praful de pușcă.

Una dintre primele aplicații neobișnuite ale rachetelor cu combustibil solid bazate pe rachete antitanc a fost propusă în anii 1930. – folosiți-le ca amplificatoare de avioane. La sol, acest lucru a făcut posibilă reducerea drastică a duratei de pornire a aeronavei, iar în aer a oferit o creștere bruscă pe termen scurt a vitezei de zbor atunci când era necesar să ajungeți din urmă cu inamicul sau să evitați întâlnirea cu el. Ne putem imagina sentimentele primilor testatori atunci când o torță cu foc furioasă a izbucnit pe partea laterală a cabinei.

Știința rachetelor interne în anii 1930. condus de personalități marcante din domeniul tehnologiei rachetelor - I.T. Kleymenov, V.P. Glushko, G.E. Langemak și S.P. Korolev (viitorul creator de rachete spațiale), care au lucrat într-un Institut de Cercetare Reactivă (RNII) special creat.

La acest institut, pe ideile lui Glushko și Langemak, a fost creat pentru prima dată proiectul unei instalații cu încărcare multiplă pentru tragerea de rachete cu salvă, ulterior această instalație a devenit cunoscută sub numele legendar „Katyusha”.

În acești ani, volanul represiunilor staliniste câștiga deja avânt. În 1937, la un denunț fals, șeful institutului Kleimenov și adjunctul său Langemak au fost arestați și în curând împușcați, iar în 1938 Glushko (timp de 8 ani) și Korolev (de 10 ani) au fost arestați și condamnați. Toți au fost reabilitați ulterior, Kleymenov și Langemak postum.

În aceste evenimente dramatice, A.G. Kostikov, care a lucrat la institut ca inginer obișnuit, a jucat un rol neatractiv. El a condus comisia de expertiză, care a emis o decizie cu privire la activitățile de distrugere a conducerii principale a institutului. Specialiști de seamă au fost arestați și condamnați ca dușmani ai poporului. Drept urmare, Kostikov a preluat funcția de inginer șef, apoi a devenit șeful institutului și, în același timp, „autorul” unui nou tip de armă. Pentru aceasta, a fost premiat cu generozitate la începutul războiului, în ciuda faptului că nu a avut nimic de-a face cu crearea lui Katyusha.

Recunoașterea de către autorități a meritelor lui Kostikov în crearea de noi arme, precum și eforturile sale de a identifica „dușmanii poporului” la institut, nu l-au salvat de represiune. În iulie 1942, institutul condus de el a primit o sarcină de la Comitetul de Apărare: să dezvolte un interceptor de luptă cu un motor cu reacție în termen de opt luni. Sarcina a fost extrem de dificilă, nu a fost posibilă finalizarea la timp (aeronava a fost creată la numai șase luni de la expirarea perioadei specificate). În februarie 1943, Kostikov a fost arestat și acuzat de spionaj și sabotaj. Cu toate acestea, soarta lui ulterioară nu a fost la fel de tragică ca cea a celor pe care el însuși i-a acuzat că i-au distrus, un an mai târziu a fost eliberat.

Revenind la povestea despre Katyushas (Fig. 5), ne amintim că eficacitatea noii arme de rachetă a fost arătată chiar la începutul războiului. La 14 iulie 1941, prima salvă a cinci Katyusha a acoperit concentrarea trupelor germane în zona gării Orsha. Apoi Katyushas au apărut pe frontul de la Leningrad. Până la sfârșitul Marelui Război Patriotic, peste zece mii de Katyusha au operat pe fronturile sale, trăgând aproximativ 12 milioane de rachete de diferite calibre.

Profesii pașnice de praf de pușcă

Interesant este că praful de pușcă poate salva vieți nu numai ca urmare a utilizării în arme de foc pentru a proteja împotriva unui atac agresiv, ci și atunci când este folosit destul de pașnic.

Dezvoltarea intensivă a industriei auto a pus o serie de probleme, în primul rând siguranța șoferului și a pasagerilor. Cele mai utilizate centuri de siguranță, care protejează împotriva rănilor în timpul frânării bruște a mașinii. Cu toate acestea, astfel de curele nu pot împiedica capul să lovească volanul, bordul sau parbrizul și spatele capului în timpul unei mișcări bruște în spate a corpului. Cel mai modern mod de protecție este un airbag, este un sac de nailon de o anumită formă, care se umple cu aer comprimat dintr-o cutie specială la momentul potrivit (Fig. 6).

Orez. 6.
Test airbag
pe manechine

Perna are mici orificii de aerisire prin care gazul este aerisit lent după ce „strânge” pasagerul. Umplerea pungii cu gaz are loc în 0,05 s, dar acest timp încă nu este suficient în cazurile în care mașina se deplasează cu o viteză mai mare.
120 km/h Pulberea fără fum a venit în ajutor. Arderea instantanee a unei mici încărcături de pulbere vă permite să umflați perna cu produse de ardere de zece ori mai rapid decât aerul comprimat. Deoarece, după umflarea pernei, gazele sunt eliminate încet, a fost dezvoltată o compoziție specială de praf de pușcă care, atunci când este arsă, nu formează produse atât de dăunătoare precum oxidul de azot și monoxidul de carbon.

Pulberea fără fum și-a găsit o altă utilizare pașnică acolo unde se putea aștepta cel mai puțin - să lupte cu focul. O mică încărcătură cu pulbere, plasată într-un stingător de incendiu, vă permite să „trageți” aproape instantaneu amestecul de stingere în direcția flăcării care se răspândește.

De asemenea, să nu uităm că până acum vechea „meserie” a prafului de pușcă - lansarea artificiilor (Fig. 7) - ne creează o stare de bucurie în vacanțe.

Praful de pușcă de piroxilină a făcut posibilă rezolvarea cu succes a problemelor de tragere din toate sistemele de artilerie, până la sfârșitul primului război mondial. Dezvoltarea în continuare a artileriei interne a necesitat urgent dezvoltarea și utilizarea pulberilor de baletită.

Componentele principale ale pulberilor balistice sunt nitrații de celuloză cu conținut scăzut de azot (coloxiline), un solvent cu volatilitate scăzută - un plastifiant, un stabilizator de rezistență chimică și diverși aditivi. În Statele Unite, pulberile balistice folosesc piroxpline cu un conținut de 13,15% și 13,25% azot.

Nitroglicerina și nitrodiglicolul au fost utilizate pe scară largă ca solvent nevolatil în producția de pulberi balistice.

Nitroglicerina este un produs al tratamentului glicerinei cu un amestec de acizi azotic și sulfuric și este un exploziv puternic, foarte sensibil la influențele externe. Nitroglicerina este un lichid în condiții normale și servește ca un bun plastifiant pentru nitrații de celuloză cu conținut scăzut de azot. În procesul de fabricare a prafului de pușcă, nitroglicerina nu este îndepărtată din masa de pulbere și este una dintre componentele principale ale prafului de pușcă finit, ceea ce determină în mare măsură proprietățile fizico-chimice și balistice ale acesteia.

Nitrodiglicolul este un produs al procesării dietilenglicolului cu un amestec de acizi azotic și sulfuric. Dietilenglicolul se obține sintetic din etilenă. La fel ca nitroglicerina, nitrodiglicolul este un lichid cu proprietăți plastifiante bune.

În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, Germania a început să folosească praf de pușcă pe bază de nitrodiglicol, care includea până la 30% nitroguanidină, care este o substanță cristalină albă cu proprietăți explozive. Astfel de praf de pușcă se numesc guanidină sau gudol.

Pulberile care conțin nitroguanidină sunt folosite în SUA și se numesc pulberi tribazice, spre deosebire de pulberile de piroxilină, numite monobazice, și pulberile de nitroglicerină, numite dibazice. Ca stabilizator pentru rezistența chimică a pulberilor balistice, centralitele, substanțele cristaline albe, au primit cea mai mare utilizare. Pulberea finită conține de la 1 la 5% centralită. Conținutul de umiditate în pulberile balistice nu este de obicei mai mare de 1%.

În funcție de scopul pulberilor, în compoziția acestora se introduc diverși aditivi. Pentru a reduce temperatura de ardere pentru a reduce acțiunea incendiară a prafului de pușcă, în compoziția sa se introduc așa-numiții aditivi de răcire, care sunt utilizați ca dinitrotoluen, ftalat de dibutil și alte substanțe. Dinitrotoluenul și ftalatul de dibutil sunt, de asemenea, plastifianți suplimentari ai coloxilinei. Conținutul lor în pulberea finită poate fi de la 4 la 11%.

În compoziția pulberilor poate fi introdus așa-numitul aditiv tehnologic, ceea ce facilitează procesul de fabricare a masei de pulbere. Vaselina a fost utilizată pe scară largă ca aditiv tehnologic, conținutul său în praf de pușcă este de până la 2%.

Pentru eliminarea fenomenelor de ardere intermitentă și instabilă în motoarele cu reacție, în compoziția prafului de pușcă se introduc aditivi catalitici și stabilizatori. Conținutul lor în praf de pușcă este scăzut: de la 0,2 la 2-3%. Compușii de plumb sunt utilizați ca catalizatori de ardere, iar creta, oxidul de magneziu și alte substanțe refractare sunt utilizate ca aditivi stabilizatori.

Compozițiile unor pulberi balistice autohtone și străine sunt date în tabel. zece.

Masa10

Denumirea componentelor pulberii

praf de puşcă

praf de mortar

pulbere cu jet

nitroglicerina

nitro deagle stânga

Coloxilină

Nitroglicerină

Nitrodiglicol

Centralite

Dinitrotoluen

ftalat de dibutil

Petrolatum

Apa, (peste100 % )

Grafit

oxid de magneziu

Alte substante

Praful de pușcă de tip balistic este folosit pentru tragerea cu arme, mortare și lansatoare de rachete.

Praf de puşcă sunt realizate în principal sub formă de tuburi 1 (Fig. 12) de diverse lungimi şi cu grosimi variate ale bolţii de ardere.

praf de pușcă de mortar pregătit sub formă de farfurii, panglici 2, spirale și inele 3.

Orez. 12. Forma de pulberi balistice:

1-tub (praf de pușcă tubular); G-tape (bandă-

rox); 3- inel; 4 - dama

Praf de pușcă reactiv sunt realizate sub formă de dame groase monocanal din 4 forme geometrice cilindrice și mai complexe.

Tehnologia modernă face posibilă fabricarea cartușelor de pulbere cu o grosime a acoperișului care arde de până la 300 mm sau mai mult.

Procesul de fabricație a pulberilor balistice se realizează după cum urmează.

Componentele pulberii sunt amestecate în apă caldă. Cu această amestecare, coloxilina se umflă în solvenți.

După îndepărtarea preliminară a umidității, masa este trecută în mod repetat prin role fierbinți. Pe role are loc o îndepărtare suplimentară a umezelii, compactarea și plastificarea masei de pulbere. Din masa de pulbere se obțin elemente de pulbere de forma și dimensiunea necesară.

Pentru a obține tuburi, banda de pulbere după role este rulată în role și presată prin matrițele corespunzătoare. Tuburile sunt tăiate în elemente de pulbere de o anumită lungime. Pentru a obține pulbere de formă lamelară, bandă și inel, masa de pulbere este trecută prin role cu un spațiu reglabil precis. Pânza rezultată este tăiată în plăci sau benzi de dimensiuni specificate sau sunt tăiate inele din ea.

Procesul tehnologic de fabricare a pulberilor balistice este mai puțin lung și mai economic decât pulberile de piroxilină, permite utilizarea pe scară largă a automatizării, dar este mai exploziv.

În funcție de scopul, compoziția chimică, forma și dimensiunea elementelor de pulbere, există grade de praf de pușcă de tip balistic. Simbolurile pentru mărcile de praf de pușcă sunt foarte diverse. Praful de pușcă pentru motoarele cu reacție are denumiri care indică numai scopul prafului de pușcă și compoziția sa aproximativă. Nu există nicio indicație cu privire la forma și dimensiunea elementelor în denumirea pulberilor reactive. De exemplu, H, HM 2 înseamnă praf de pușcă reactiv, în care nitroglicerina este utilizată ca plastifiant, a doua praf de pușcă conține adaos de oxid de magneziu (2%).

Praful de pușcă balistic de pușcă este desemnat după cum urmează: în spatele literelor care indică compoziția aproximativă a prafului de pușcă, un număr care indică conținutul caloric al prafului de pușcă este trecut prin liniuță, iar apoi dimensiunea tubului este indicată printr-o fracțiune, similară cu piroxilina. praf de puşcă. Spre deosebire de pulberile de piroxilină, la desemnarea pulberilor balistice tubulare, literele TP nu sunt aplicate, deoarece pulberile balistice nu sunt realizate sub formă de granule cilindrice. De exemplu, marca NDT-3 18/1 înseamnă că praful de pușcă de nitroglicerină care conține dinitrotoluen ca aditiv de răcire, care aparține grupei a treia în ceea ce privește conținutul caloric, are forma unui tub cu un singur canal cu o grosime a arcului de ardere de 1,8 mm. Pulberile lamelare sunt indicate prin litere și cifre: NBPl 12-10 - pulbere lamelară de mortar balistic de nitroglicerină cu grosimea boltei de 0,12 mm și lățimea plăcii de 1 mm.

Praful de pușcă de bandă este desemnat prin litera L și un număr corespunzător grosimii bolții de ardere în sutimi de milimetru, de exemplu, NBL-33. Pulberile de inel sunt notate cu litera K urmată de un număr fracționar: numărătorul indică diametrul interior al inelului în milimetri, numitorul este diametrul exterior. După fracție, se trece un număr prin liniuță, indicând grosimea bolții care arde în sutimi de milimetru, de exemplu, NBK 32/64-14.

Pulberile balistice se disting printr-o varietate de compoziții chimice și forme geometrice și, prin urmare, sunt diferite în proprietățile lor fizico-chimice și balistice.

Pulberile balistice sunt mai puțin higroscopice decât pulberile de piroxilină.

O proprietate pozitivă a pulberilor balistice, utilizată pe scară largă în practică, este capacitatea de a-și schimba semnificativ caracteristicile energetice prin modificarea conținutului unui solvent exploziv cu volatilitate scăzută într-un interval destul de larg și introducerea diverșilor aditivi în compoziția lor. Acest lucru vă permite să extindeți în mod semnificativ domeniul de aplicare practică a acestui grup de praf de pușcă de nitroceluloză. Căldura de ardere a pulberilor balistice, în funcție de compoziția lor, poate varia de la 650 la 1500 kcal/kg. În funcție de căldura de ardere, pulberile balistice sunt împărțite în calorii ridicate (1000-1500 kcal/kg), medii (800-1000 kcal/kg) și cu conținut scăzut de calorii (650-800 kcal/kg). Pulberile cu conținut scăzut de calorii sunt adesea denumite pulberi reci sau cu eroziune scăzută.

Pentru pulberile balistice, viteza de ardere, rezistența pulberii și alte caracteristici pot varia într-o gamă largă.

Praful de pușcă este un element integral care este utilizat pentru echiparea cartuşelor. Fără invenția acestei substanțe, omenirea nu ar fi știut niciodată despre armele de foc.

Dar puțini oameni sunt familiarizați cu istoria apariției prafului de pușcă. Și se dovedește că a fost inventat destul de întâmplător. Și apoi multă vreme au fost folosite doar pentru a lansa artificii.

Apariția prafului de pușcă

Această substanță a fost inventată în China. Nimeni nu știe data exactă a apariției pulberii negre, care se mai numește și negru. Totuși, acest lucru s-a întâmplat în jurul secolului al VIII-lea. î.Hr. În acele zile, împărații Chinei erau foarte îngrijorați de propria lor sănătate. Au vrut să trăiască mult și chiar au visat la nemurire. Pentru a face acest lucru, împărații au încurajat munca alchimiștilor chinezi care au încercat să descopere elixirul magic. Desigur, știm cu toții că omenirea nu a primit niciodată lichidul miraculos. Cu toate acestea, chinezii, arătându-și perseverența, au efectuat multe experimente, amestecând în același timp o varietate de substanțe. Nu și-au pierdut speranța de a îndeplini ordinul imperial. Dar uneori testele se terminau cu incidente neplăcute. Una dintre ele a avut loc după ce alchimiștii au amestecat salitrul, cărbunele și alte componente. Un cercetător necunoscut istoriei când a testat o substanță nouă a primit flăcări și fum. Formula inventată a fost chiar consemnată în cronica chineză.

Pentru o perioadă lungă de timp, pulberea neagră a fost folosită doar pentru artificii. Cu toate acestea, chinezii au mers mai departe. Ei au stabilizat formula acestei substanțe și au învățat cum să o folosească pentru explozii.

În secolul al XI-lea a fost inventată prima armă cu praf de pușcă din istorie. Acestea erau rachete de luptă, în care praful de pușcă s-a aprins mai întâi și apoi a explodat. Această armă cu praf de pușcă a fost folosită în timpul asediilor zidurilor cetății. Cu toate acestea, în acele zile avea un efect mai mult psihologic asupra inamicului decât un efect dăunător. Cea mai puternică armă inventată de exploratorii chinezi antici au fost bombele de mână de lut. Au explodat și au dus totul în jur cu fragmente de cioburi.

Cucerirea Europei

Din China, pulberea neagră a început să se răspândească în întreaga lume. A apărut în Europa în secolul al XI-lea. A fost adus aici de negustorii arabi care vindeau rachete pentru artificii. Mongolii au început să folosească această substanță în scopuri de luptă. Au folosit pulbere neagră pentru a lua castelele inexpugnabile ale cavalerilor. Mongolii au folosit o tehnologie destul de simplă, dar în același timp eficientă. Au săpat sub ziduri și au pus acolo o mină de pulbere. Explozând, această armă militară a făcut cu ușurință o gaură chiar și în cele mai groase bariere.

În 1118 au apărut primele tunuri în Europa. Au fost folosite de arabi în timpul cuceririi Spaniei. În 1308, tunurile cu pulbere au jucat un rol decisiv în capturarea cetății Gibraltar. Apoi au fost folosite de spanioli, care au adoptat aceste arme de la arabi. După aceea, a început fabricarea de tunuri cu pulbere în toată Europa. Rusia nu a făcut excepție.

Obținerea piroxilinei

Pulbere neagră până la sfârșitul secolului al XIX-lea. au încărcat mortare și scârțâituri, silexuri și muschete, precum și alte arme militare. Dar, în același timp, oamenii de știință nu și-au oprit cercetările pentru a îmbunătăți această substanță. Un exemplu în acest sens sunt experimentele lui Lomonosov, care a stabilit un raport rațional al tuturor componentelor amestecului de pulbere. Istoria își amintește, de asemenea, încercarea nereușită de a înlocui salitrul rar cu sare berthollet, care a fost întreprinsă de Claude Louis Bertole. Rezultatul acestei înlocuiri au fost numeroase explozii. Sarea Berthollet, sau cloratul de sodiu, s-a dovedit a fi un agent oxidant foarte activ.

O nouă piatră de hotar în istoria producției de pulbere a început în 1832. Atunci chimistul francez A. Bracono a obținut pentru prima dată nitroceluloză sau priroxilină. Această substanță este un ester al acidului azotic și al celulozei. Molecula acestuia din urmă conține un număr mare de grupări hidroxil, care reacționează cu acidul azotic.

Proprietățile piroxilinei au fost investigate de mulți oameni de știință. Deci, în 1848, inginerii ruși A.A. Fadeev și G.I. Hess a descoperit că această substanță este de câteva ori mai puternică decât pulberea neagră inventată de chinezi. Au existat chiar și încercări de a folosi piroxilina pentru împușcături. Cu toate acestea, s-au terminat cu eșec, deoarece celuloza poroasă și liberă avea o compoziție eterogenă și ardea într-un ritm inconsecvent. Încercările de comprimare a piroxilinei s-au încheiat, de asemenea, cu eșec. În timpul acestui proces, substanța s-a aprins adesea.

Obținerea pulberii de piroxilină

Cine a inventat pudra fără fum? În 1884, chimistul francez J. Viel a creat o substanță monolitică pe bază de piroxilină. Aceasta este prima pulbere fără fum din istoria omenirii. Pentru a-l obține, cercetătorul a folosit capacitatea piroxilinei de a crește în volum, aflându-se într-un amestec de alcool și eter. În acest caz, s-a obținut o masă moale, care a fost apoi presată, s-au făcut plăci sau benzi din ea, apoi au fost supuse uscării. Partea principală a solventului s-a evaporat astfel. Volumul său nesemnificativ a fost păstrat în piroxilină. A continuat să funcționeze ca plastifiant.

Această masă este baza pulberii fără fum. Volumul său în acest exploziv este de aproximativ 80-95%. Spre deosebire de celuloza obținută anterior, praful de pușcă de piroxilină și-a arătat capacitatea de a arde într-un ritm constant strict în straturi. De aceea este încă folosit pentru armele de calibru mic până în zilele noastre.

Avantajele noii substanțe

Pulberea albă a lui Viel a fost o adevărată descoperire revoluționară în domeniul armelor de foc cu arme de calibru mic. Și au existat mai multe motive care explică acest fapt:

1. Praf de pușcă practic nu producea fum, în timp ce explozivul folosit mai devreme, după mai multe focuri trase, a restrâns semnificativ câmpul vizual al luptătorului. Doar rafale puternice de vânt ar putea scăpa de norii de fum care se ivesc atunci când se folosește pulbere neagră. În plus, invenția revoluționară a făcut posibil să nu se dea poziția de luptător.

2. Praful de pușcă al lui Viel a permis glonțului să zboare cu o viteză mai mare. Din această cauză, traiectoria sa a fost mai directă, ceea ce a crescut semnificativ precizia focului și raza de acțiune, care era de aproximativ 1000 m.

3. Datorită caracteristicilor de putere mare, pulberea fără fum a fost folosită în cantități mai mici. Muniția a devenit mult mai ușoară, ceea ce a făcut posibilă creșterea numărului lor la mutarea armatei.

4. Echiparea cartuselor cu piroxilina le-a permis sa functioneze chiar si atunci cand sunt umede. Muniția, care era pe bază de pulbere neagră, trebuie să fi fost protejată de umiditate.

Praful de pușcă Viel a fost testat cu succes în pușca Lebel, care a fost imediat adoptată de armata franceză. S-au grăbit să aplice invenția și alte țări europene. Primele dintre acestea au fost Germania și Austria. Noi arme în aceste state au fost introduse în 1888.

Praf de pușcă de nitroglicerină

În curând, cercetătorii au primit o nouă substanță pentru armele militare. Au devenit nitroglicerină pulbere fără fum. Celălalt nume este balistită. Baza unei astfel de pulberi fără fum a fost, de asemenea, nitroceluloza. Cu toate acestea, cantitatea sa din exploziv a fost redusă la 56-57 la sută. În acest caz, trinitroglicerina lichidă a servit ca plastifiant. O astfel de praf de pușcă s-a dovedit a fi foarte puternică și merită spus că încă își găsește utilizarea în trupele de rachete și artilerie.

praf de pușcă pirocolodic

La sfârşitul secolului al XIX-lea Mendeleev și-a propus rețeta pentru un exploziv fără fum. Un om de știință rus a găsit o modalitate de a obține nitroceluloză solubilă. L-a numit pirocolodiu. Substanța rezultată a emis cantitatea maximă de produse gazoase. Praful de pușcă pirocolodic a fost testat cu succes în pistoale de diferite calibre, care au fost efectuate la locul de testare marin.

Cu toate acestea, meritele lui Lomonosov în afacerile militare și fabricarea prafului de pușcă nu sunt numai în aceasta. A făcut o îmbunătățire importantă în tehnologia de producție a explozivilor. Omul de știință a propus să deshidrateze nitroceluloza nu prin uscare, ci cu ajutorul alcoolului. Acest lucru a făcut producția de praf de pușcă mai sigură. În plus, calitatea nitrocelulozei în sine a fost îmbunătățită, deoarece produsele mai puțin rezistente au fost spălate din ea cu ajutorul alcoolului.

Utilizare modernă

În prezent, praful de pușcă, care se bazează pe nitroceluloză, este utilizat în armele moderne semi-automate și automate. Spre deosebire de pulberea neagră, practic nu lasă produse solide de combustie în țevile pistolului. Acest lucru a făcut posibilă efectuarea reîncărcării automate a armelor atunci când se utilizează un număr mare de mecanisme și piese în mișcare.

Diferite soiuri de pulbere fără fum reprezintă partea principală a propulsorului folosit la armele de calibru mic. Sunt atât de răspândite încât, de regulă, cuvântul „praf de pușcă” înseamnă fără fum. Substanța, inventată de alchimiștii chinezi antici, este folosită numai în rachete, lansatoare de grenade sub țeava și în unele cartușe concepute pentru arme cu țeavă netedă.

În ceea ce privește mediul de vânătoare, se obișnuiește să se utilizeze o varietate de piroxilină de pulbere fără fum. Doar uneori speciile de nitroglicerină își găsesc aplicația, dar nu sunt deosebit de populare.

Compus

Care sunt componentele unui exploziv folosit la vânătoare? Compoziția pudrei fără fum nu are nimic de-a face cu aspectul său fumuriu. Constă în principal din piroxilină. Este în exploziv este de 91-96 la sută. În plus, pulberea de vânătoare conține de la 1,2 până la 5% substanțe volatile precum apa, alcoolul și eterul. Pentru a crește stabilitatea în timpul depozitării, aici este inclus 1 până la 1,5% stabilizator de difenilamină. Flegmatizatorii încetinesc arderea straturilor exterioare de boabe de pulbere. Ei în pulbere de vânătoare fără fum este de la 2 la 6 la sută. O parte nesemnificativă (0,2-0,3%) sunt aditivii ignifugă și grafitul.

Forma

Piroxilina, utilizată pentru producerea de pulbere fără fum, este tratată cu un agent oxidant, a cărui bază este un amestec alcool-eter. Rezultatul final este o substanță omogenă asemănătoare jeleului. Amestecul rezultat este prelucrat mecanic. Ca rezultat, se obține o structură granulară a substanței, a cărei culoare variază de la galben-maro până la negru pur. Uneori, în cadrul aceluiași lot este posibilă o nuanță diferită de praf de pușcă. Pentru a-i da o culoare uniformă, amestecul este prelucrat cu grafit pudră. Acest proces face posibilă, de asemenea, nivelarea lipicității boabelor.

Proprietăți

Pulberea fără fum se distinge prin capacitatea de formare și ardere uniformă a gazului. Acest lucru, la rândul său, atunci când schimbați dimensiunea fracției, vă permite să controlați și să reglați procesele de ardere.

Printre proprietățile atractive ale pulberii fără fum, se remarcă următoarele:

Higroscopicitate scăzută și insolubilitate în apă;
- efect și puritate mai mare decât omologul fumuriu;
- păstrarea proprietăților chiar și la umiditate ridicată;
- posibilitatea de uscare;
- absenta fumului dupa lovitura, care se produce cu un sunet relativ silentios.

Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că pulberea albă:

Emite monoxid de carbon la ardere, ceea ce este periculos pentru oameni;
- reacționează negativ la schimbările de temperatură;
- contribuie la uzura mai rapidă a armei datorită creării temperaturii ridicate în țevi;
- trebuie depozitat in ambalaje sigilate din cauza probabilitatii de intemperii;
- are un termen de valabilitate limitat;
- poate fi inflamabil la temperaturi ridicate;
- nu este folosit în arme, al cărui pașaport indică acest lucru.

Cel mai vechi praf de pușcă rusesc

Cartușele de vânătoare sunt echipate cu acest exploziv din 1937. Praful de pușcă „Falcon” are o putere suficient de mare, care îndeplinește standardele lumii dezvoltate. Trebuie remarcat faptul că compoziția acestei substanțe a fost modificată în 1977. Acest lucru s-a făcut datorită stabilirii unor reguli mai stricte pentru acest tip de elemente explozive.

Praful de pușcă „Falcon” este recomandat pentru utilizare de către vânătorii începători care preferă să încarce singur cartușele. La urma urmei, această substanță este capabilă să le ierte o greșeală cu o probă. Praful de pușcă "Falcon" este folosit de mulți producători autohtoni de cartușe, cum ar fi Polieks, Vetter, Azot și alții.