Дымным (черным) порохом изначально называли вещество, состоящее из смеси угля, серы и калиевой селитры в пропорциях 3:2:15. Эта твердая многокомпонентная взрывчатая субстанция горит без доступа кислорода. В результате такой реакции образуются газообразные продукты, мощности которых хватает для запуска снарядов и ракет.

Как появился порох

Принято считать, что порох изобрели в Китае в VII столетии. Назвать точную дату невозможно, так как официальных источников, подтверждающих эту версию, нет. Некоторые ученые предполагают, что порох научились использовать древние индейцы 1,5 тысячи лет до нашей эры, однако доказательств этому нет.

Правдоподоная версия гласит, что изобретателями пороха стали китайцы. Изначально селитра использовалась в медицине: древневосточные врачеватели смешивали это вещество с медом и поджигали, чтобы получить «целебный дым». Кто впервые решил соединить три компонента для получения пороха? Возможно, это сделали даосы - представители религиозного течения, пытавшиеся изготовить «пилюлю бессмертия».

Участие алхимии

По другой версии, автором рецепта пороха стал китайский алхимик Сунь Сы-Мяо. Однажды он приготовил смесь из селитры и серы, затем добавил в нее части лоскутового дерева. Когда полученная смесь разогревалась на плите, произошла сильная вспышка, похожая на взрыв. Такая реакция заинтересовала алхимика, и он занялся ее изучением. Первый образец пороха, приготовленный китайским ученым, не имел должной взрывчатой силы. Последователи алхимика постоянно совершенствовали рецепт опытным путем, пока не открыли три его компонента: серу, уголь и калиевую селитру.

Применение пороха

Как только предприимчивые китайцы поняли, что созданный черный порошок дымит, взрывается и поджигает все вокруг, они задумались о способах его применения. Так изобрели любимую игрушку жителей Поднебесной Империи - пиротехнику. Затем порох начали использовать в оружейном деле, изготавливая из него взрывающиеся снаряды.

Китайский фейерверк (иллюстрация XVIII века)

Узнать, как сделать фейерверк дома, можно . Раньше, чтобы сделать фейерверк, брали полую бамбуковую палочку и заполняли ее порохом. После этого бамбук направляли в небо и поджигали. Первые бомбы, созданные с применением «черного порошка», назывались «пи ли хо цю», что переводилось с китайского, как «огненный шар, издающий звук грома». Эти примитивные снаряды укладывали в катапульту, затем поджигали и метали в сторону врага.

Аналоги пороха

В древней Византии использовался «греческий огонь» - аналог пороха. Для его изготовления использовали нефть, которая заменяла уголь. Точный состав вещества неизвестен, однако ученые предполагают, что селитры в нем не было. Это означает, что гореть без доступа воздуха «греческий огонь» не мог. Не смотря на это, с помощью вещества византийцам удалось уничтожить арабские корабли, осаждавшие Константинополь.

Византийцы используют «греческий огонь» (иллюстрация XII века)

Неразгаданные свойства

Китайцы, придумавшие порох, так и не догадались, что для запуска снаряда можно использовать силу газа, многократно увеличивающего скорость снаряда и дальность полета. Такая идея пришла в голову европейцам в XIV столетии. Монах-францисканец Бертольд Шварц однажды молол в ступе смесь пороха, и в процессе работы в емкость с черным порошком попала искра. Тут же произошел взрыв. После этого случая средневековый алхимик вплотную занялся изучением свойств черного порошка и даже посвятил пороху трактат.

После него свойства пороха описал другой монах и изобретатель по имени Роджер Бэкон. Ученый составил точный рецепт вещества, и долгое время хранил его в секрете, не вынося за пределы монашеского ордена. Служители церкви полагали, что как только способ приготовления пороха станет известен необразованным людям, они воспользуются рецептом для создания оружия.

Раскрытый потенциал

Несмотря на меры предосторожности, тайна пороха стала доступна оружейникам. Рецепт постоянно совершенствовался, но прорыв произошел на рубеже XIX-XX столетий, когда создали бездымный порох.

Бездымный порох

Вскоре ученые изобрели твердое ракетное топливо – разновидность пороха, без которой было бы невозможным возникновение ракетостроения.

Начавшийся 12 апреля 1547 г. «Железо яко олово разливашеся, а медь яко вода растаяше» так описывается он в летописи. Случайная искра и «в стрельнице загорешася пушечное зелье», т. е. порох. Парадоксально, но это изобретение, которое за долгие годы своего существования натворило множество бед, считается тем не менее одним из самых важных в истории человечества.

Место и время изобретения пороха точно неизвестны. Обязательной составляющей дымного пороха является селитра, чаще всего калиевая, в природе она встречается нечасто. Для формирования ее залежей должно сложиться сочетание многих факторов: в частности, нужны высокая температура и влажность, содержание в почве большого количества щелочей и органических остатков. Впоследствии селитру получали искусственным путем, закладывая навоз, золу, солому и всевозможные отбросы в кучи-селитряницы. В результате жизнедеятельности нитрифицирующих бактерий вся эта малоприятная смесь созревала, затем ее промывали и упаривали полученный щелок до получения кристаллов нитрата калия. Предполагается, что дымный, или черный, порох, являющийся механической смесью селитры, древесного угля и серы, был известен в Китае и Индии задолго до нашей эры, но надежных документальных свидетельств этому нет.

Именно в Китае и Индии селитру изредка можно встретить в виде белесого налета на почве (арабы называли ее китайским снегом). Не исключено, что китайские алхимики заинтересовались этими хлопьями задолго до того, как это было зафиксировано документально. Достаточно было посмотреть, как быстро сгорает уголь, на который случайно попала селитра. А если в определенной пропорции смешать селитру, уголь и серу, получится вещество, которое загорается при температуре 300 °С с выделением большого количества тепла.

Существует мнение, что впервые процесс производства пороха (или похожего на него вещества) описал знаменитый китайский даос II в. Вэй Боян, но эти описания не сохранились. В V в. медик и алхимик Тао Хунцзин в комментариях к древнему фармакологическому труду «Шэньнун бэнь цао цзин» уделил внимание свойствам селитры, применявшейся в качестве составной части некоторых лекарств. Через два столетия знаменитый врач Сунь Сымяо в поисках эликсира бессмертия приготовил смесь из серы и селитры, добавив туда несколько долей локустового (рожкового) дерева. Нагревая эту смесь в тигле, он получил сильную вспышку пламени. Этот опыт ученый описал в своем трактате «Тайцин даньцзин яоцзе» («Главные наставления по канону эликсира высшей чистоты»).

Первое приближение к тому, что можно назвать порохом, было описано в 808 г. Сделал это описание алхимик Цин Сюйцзы, получивший в результате опытов смесь из серы, селитры и древесного угля. И по виду, и по весовым пропорциям, и по скорости горения этот порох значительно отличался от классического. Он содержал всего около 50 % селитры и большое количество примесей, вследствие чего был не взрывчатым, а горючим. Смесь получила название «хояо», образованное из слов, обозначающих «огонь» и «лекарственное средство». Использовали ее в основном как пиротехническое средство для фейерверков, а иногда и в военных целях для зажигательных бомб.

В 850 г. был изготовлен взрывчатый порох. Его формула, приписываемая алхимику Чжэн Иню, приводится в книге «Классификация сущностей таинственного пути истинного происхождения вещей». В трактате «Уцзинь цзуняо» («Об основах военного дела»), написанном в 1044 г., указывается, что кроме трех основных компонентов пороха в его состав могут входить и другие вещества, регулирующие скорость горения.

Появление взрывчатого пороха вызвало в оружейном деле настоящую революцию. В XI-XIII вв. в Китае появились все виды оружия, в современной модификации существующие и по сей день, от мин, ручных гранат и фугасов до ракет. Во второй половине XI в. китайцы впервые использовали прообраз ружья закрытые с одного конца трубки, в которые закладывали порох и вставляли стрелу. Поджигаемый при помощи запала порох взрывался и выталкивал стрелу. К концу XIII в. стволы огнестрельного оружия стали делать из железа и бронзы. В то же время появились длинноствольные пушки и короткоствольные пушки-мортиры, стрелявшие каменными и чугунными ядрами.

Стрелы с зажигательным снарядом. Иллюстрация из книги «Искусство артиллерии». Германия. XVI в.

Дж. Дэвидсон. Битва у Порт-Хадсона. 1887 г.

Из Китая секрет пороха пришел к индийцам, монголам и арабам, и уже к началу XIII в. последние стали большими специалистами в пиротехнике. Добавляя к селитре серу, уголь и другие компоненты, они устраивали фейерверки невероятной красоты, но это было еще не все. В 1290 г. арабский писатель Гассан аль-Рамах описал пушку, представлявшую собой обрубок древесного ствола, по оси которого было проделано отверстие такой ширины, чтобы в него проходила рука. В этот канал насыпали порох и закладывали круглый камень. Затем в канал вставляли фитиль, поджигали и раздавался выстрел.

От арабов состав пороховой смеси стал известен европейским алхимикам. Самые первые в Европе рецепты изготовления пороха записаны от имени некоего Марка Грека. Традиционно его считают византийским монахом, однако, вероятнее всего, за этим псевдонимом скрывались несколько переписчиков, которые на протяжении двух столетий составляли и исправляли практическое руководство арабского происхождения «Книга огней для сжигания неприятеля». Та часть манускрипта, в которой идет речь о порохе, составлена между 1220 и 1300 гг.

Я. Хаккерт. Фейерверк над замком Святого Ангела в Риме. 1775 г.

«Огненный сосуд», стреляющий стрелами. Иллюстрация из английской рукописи XIV в.

В 1242 г. английский монах Роджер Бэкон в книге Liber de Nullitate Magiae упоминает некое восточное снадобье, «издающее звук и испускающее огонь, которое изготавливают в разных частях света из толченой селитры, серы и орехового угля». Существует легенда, что Бэкон, опасаясь несчастий, которые порох может принести людям, зашифровал рецепт его получения. Следующее «открытие» пороха, а заодно и изобретение артиллерийских орудий приписывают немецкому монаху Бертольду Шварцу около 1330 г. Сведения об этом персонаже настолько противоречивы, что многие историки считают Шварца собирательным образом.

Приблизительно в это же время впервые упоминается о применении артиллерии в Европе. Известно, что в 1331 г. в сражении за город Чевидале немецкие войска применили против итальянцев огнестрельное оружие с дымным порохом в качестве заряда. В 1346 г. англичане использовали пушки против французской армии в битве при Креси. На гравюрах, изображающих эту битву, можно видеть небольшие литые трубки (бронзовые или железные), укрепленные на деревянных станках, а также рибодекены несколько маленьких пушек, собранных на одном лафете и способных стрелять залпом. В глухой конец пушки помещали порох, ближе к жерлу свинцовое, железное или каменное ядро. Сбоку находилось небольшое отверстие, через которое поджигали заряд. Моментально расширяясь, пороховые газы выбрасывали ядро из пушки.

А. фон Вилле. Барон Мюнхгаузен верхом на пушечном ядре. 1872 г.

В нашу страну, по утверждению знаменитого историка Карамзина, пушки и порох были завезены из Европы в 1389 г. Однако это противоречит летописям, согласно которым русские при обороне Москвы от войск хана Тохтамыша в 1382 г. применяли пушки, стрелявшие дымным порохом, и снаряженные порохом метательные сосуды. Уже в XV в. на Руси, как и в Европе, появились пер- л вые небольшие пороховые заводы.

Сначала дымный порох применялся для стрельбы в виде порошка пороховой мякоти (слово «порох», или «прах», означает «пыль»). Он имел разнообразный состав и низкую плотность. Пользоваться им было неудобно, так как при зарядке орудий пороховая мякоть липла к стенкам ствола. Оказалось, что порох в виде комочков легче заряжается и при воспламенении дает больше газов. В середине XV в. стали употреблять зерненый порох, который получали путем раскатывания пороховой мякоти со спиртом и другими примесями в тесто и затем пропускали через решето. Введение на пороховых заводах операции зернения относится к концу XV в.

Заметное оживление в развитии отечественного порохового дела произошло сначала при Иване Грозном, а затем при Петре I, когда была усовершенствована технология производства и построены три крупных государственных пороховых завода: Петербургский, Сестрорецкий и Охтинский. В 1748 г. известный российский ученый Михаил Васильевич Ломоносов провел ряд теоретических и экспериментальных исследований дымного пороха, которые позднее были продолжены во Франции химиками Антуаном Лавуазье и Марселеном Бертло. В результате был установлен наиболее оптимальный состав смеси: 75 % калиевой селитры, 10 % серы и 15 % угля. Уже в начале XIX в. русский порох по праву считался одним из лучших в мире.

Однако у черного пороха были существенные недостатки в первую очередь, налипание твердых частиц на оружейные дула и большое количество дыма при стрельбе, а также он вызывал изрядную коррозию металлических частей, так как в качестве побочных продуктов сгорания образовывались серная и сернистая кислоты. В конце XIX в. почти одновременно были изобретены сразу несколько видов бездымного пороха на основе нитроцеллюлозы. В 1884 г. француз Поль Вьель получил пироксилиновый порох, спустя четыре года швед Альфред Нобель изобрел баллиститный порох, а в 1889 г. англичане Фредерик Абель и Джеймс Дьюар продемонстрировали кордитный порох. Прошло четыре с небольшим десятилетия, и в СССР были созданы реактивные системы (залпового огня, заряды которых изготовлялись из баллиститного пороха, а в конце 1940-х годов появились смесевые виды пороха для ракетных двигателей. Время идет, оружейники изобретают все новые виды вооружения, а это значит, что порох еще долго не останется без работы... к

В 1875 г. Альфред Нобель, много сделавший для того, чтобы приблизить кончину дымного пороха, писал: «Эта старинная смесь обладает и в самом деле замечательной гибкостью, которая позволяет приспособить ее для целей самого разнообразного свойства. Так, в шахте от нее требуется взрывать, но не стрелять, в стволе орудия стрелять, но не взрывать. Но, выполняя множество работ, она ни в одной из них не достигает совершенства, и современная наука, вооруженная более изощренными инструментами, мало-помалу покушается на ее владения».

Капсюли (устройства для воспламенения порохового заряда) и упаковка для них. Середина XIX в.

Британская Королевская артиллерия готовится к сражению. Английская иллюстрация начала XIX в.

Была известна в Китае и есть убедительные доказательства использования селитры и серы в различных комбинациях в основном для приготовления лекарств . Китайский алхимический текст, датированный 492 годом, описывает практический и надёжный способ отличить калийную селитру от других неорганических солей, служащий алхимикам для оценки и сравнения методов очистки - при сжигании селитры образуется фиолетовое пламя. Древние арабские и латинские способы очистки селитры опубликованы после 1 200 года . Первое упоминание о напоминающей порох смеси появилось в Taishang Shengzu Danjing Mijue по Qing Xuzi (около 808 года) - описывается процесс смешивания шести частей серы , шести частей селитры на одну часть Aristolochia (травы, которая обеспечивала смесь углеродом) . Первым описанием зажигательных свойств таких смесей является Zhenyuan miaodao yaolüe - даосский текст предварительно датируемый серединой IX-го века нашей эры : «Некоторые нагревали вместе серу, реальгар и селитру с мёдом - в результате возникали дым и пламя , так что их руки и лица были сожжены, и даже весь дом, где они работали, сгорал» . Китайское слово «порох » (от 火药/火药; пиньинь: Хо Яо / xuou yɑʊ /, что буквально означает «Огонь медицины» ) вошло в употребление через несколько веков после открытия смеси . Таким образом, в IX-м веке даосские монахи и алхимики в поисках эликсира бессмертия по случайности наткнулись на порох . Вскоре китайцы примененили порох для развития оружия: в последующие века они производили различные виды порохового оружия, включая огнеметы , ракеты , бомбы , примитивные гранаты и мины , прежде чем было изобретено огнестрельное оружие, использующее энергию пороха собственно для метания снарядов .

На сегодняшний день принят основной научный консенсус о том, что порох был изобретён в Китае и затем распространился по Ближнему Востоку , а позже попал в Европу . Возможно, это было сделано в IX веке, когда алхимики искали эликсир бессмертия. Его появление привело к изобретению фейерверков и ранних образцов огнестрельного оружия . Распространение пороха в Азии из Китая в значительной степени приписывается монголам. Гипотетически, порох попал в Европу через несколько веков . Однако существуют споры, о том насколько китайский опыт применения пороха в боевых действиях повлиял на поздние достижения на Ближнем Востоке и в странах Европы .

Изготовление калиевой селитры требует разработанных технологических приёмов, которые появились лишь с развитием химии в XV-XVI веках и получением Глаубером азотной кислоты в 1625 году. Изготовление углеродных материалов с высокоразвитой удельной поверхностью типа древесных углей также требует развитой технологии, появившейся лишь с развитием металлургии железа . Наиболее вероятным является использование различных природных селитросодержащих смесей с органикой, обладающих свойствами, присущими пиротехническим составам. Одним из изобретателей пороха принято считать монаха Бертольда Шварца .

Метательное свойство дымного пороха было открыто значительно позже и послужило толчком к развитию огнестрельного оружия . В Европе (в том числе и на Руси) известен с середины XIV века; до середины XIX века оставался единственным взрывчатым веществом бризантного действия и до конца XIX века - метательным средством.

С изобретением нитроцеллюлозных порохов, а затем и индивидуальных мощных взрывчатых веществ, дымный порох в значительной мере утратил своё значение.

Горение пороха и его регулирование

Горение параллельными слоями, не переходящее во взрыв , обусловливается передачей тепла от слоя к слою и достигается изготовлением достаточно монолитных пороховых элементов, лишённых трещин. Скорость горения порохов зависит от давления по степенному закону, увеличиваясь с ростом давления, поэтому не стоит ориентироваться на скорость сгорания пороха при атмосферном давлении, оценивая его характеристики. Регулирование скорости горения порохов очень сложная задача и решается использованием в составе порохов различных катализаторов горения. Горение параллельными слоями позволяет регулировать скорость газообразования. Газообразование пороха зависит от величины поверхности заряда и скорости его горения.

Величина поверхности пороховых элементов определяется их формой, геометрическими размерами и может в процессе горения увеличиваться или уменьшаться. Такое горение называется соответственно прогрессивным или дегрессивным . Для получения постоянной скорости газообразования или её изменения по определённому закону отдельные участки зарядов (например ракетных) покрывают слоем негорючих материалов (бронировкой ). Скорость горения порохов зависит от их состава, начальной температуры и давления.

Характеристики пороха

Основными характеристиками пороха являются: теплота горения Q - количество тепла, выделяемое при полном сгорании 1 килограмма пороха; объём газообразных продуктов V выделяемых при сгорании 1 килограмма пороха (определяется после приведения газов к нормальным условиям); температура газов Т, определяемая при сгорании пороха в условиях постоянного объёма и отсутствия тепловых потерь; плотность пороха ρ; сила пороха f - работа , которую мог бы совершить 1 килограмм пороховых газов, расширяясь при нагревании на Т градусов при нормальном атмосферном давлении.

Характеристики основных типов порохов

См. также

Примечания

1. Советская военная энциклопедия. - Т. 6. - С. 456.
2. Buchanan. «Editor’s Introduction: Setting the Context», in .
3. Chase 2003 :31–32
4. Peter Allan Lorge (2008), «The Asian military revolution: from gunpowder to the bomb» , Cambridge University Press, с. 32, ISBN 978-0-521-60954-8
5. Kelly 2004 :4
6. «The Big Book of Trivia Fun» , Kidsbooks, 2004

Порох представляет собой твердую взрывчатую смесь из измельченных кусочков угля, серы и селитры. При нагревании смеси первой (при 250 градусах) загорается сера, затем она поджигает селитру. При температуре около 300 градусов селитра начинает выделять кислород, благодаря чему происходит процесс окисления и сжигания смешанных с ней веществ. Уголь представляет топливо, доставляющее большое количество газов высокой температуры. Газы начинают расширяться с огромной силой в разные стороны, создавая большое давление и образуя взрывной эффект. Первыми порох изобрели китайцы. Существуют предположения, что ими и индусами порох был открыт за 1,5 тысячи лет до Рождества Христова. Главной составной пороха является селитра, которой было достаточно в Древнем Китае. В местностях, богатых щелочами, встречалась она в самородном виде и походила на хлопья выпавшего снега. Селитру зачастую использовали вместо соли. При горении селитры с углем китайцы часто могли наблюдать вспышки. Китайский медик Тао Хун-цзин, живший в конце V-го -- начале VI столетий впервые описал свойства селитры и ее начали использовать, как лечебное средство. Селитру часто использовали в своих опытах и алхимики.

Одним из первых образец пороха изобрел китайский алхимик Сунь Сы-мяо в VII веке. Приготовив смесь селитры, серы и локустового дерева и нагревая ее в тигле, он получил неожиданно сильную вспышку пламени. Полученный порох еще не обладал большим взрывчатым эффектом, потом его состав был усовершенствован другими алхимиками, установившими его основные составляющие: калиевую селитру, серу и уголь. Несколько веков порох применяли для зажигательных снарядов, получивших название "хо пао", что переводится, как "огненный шар". Метательная машина бросала подожженный снаряд, который, разрываясь, разбрасывал горящие частички. Китайцами были придуманы петарды и фейерверк. Набитая порохом бамбуковая палочка поджигалась и запускалась в небо. Позже, когда качество пороха улучшилось, его стали использовать, как взрывчатое вещество в фугасах и ручных гранатах, но еще долгое время не могли догадаться использовать силу газов, возникавших при горении пороха, для метания ядер и пуль.

Из Китая секрет изготовления пороха попал к арабам и монголам. Уже в начале ХIII века арабы, достигшие высочайшего мастерства в пиротехнике, устраивали изумительные по красоте фейерверки. От арабов секрет изготовления пороха попал в Византию, а затем и в остальную Европу. Уже в 1220 году европейский алхимик Марк Грек запишет рецепт пороха в своем трактате. Позже о составе пороха довольно точно напишет Роджер Бэкон, ему первому принадлежит упоминание о порохе в научных источниках Европы. Однако прошло еще 100 лет, пока рецепт пороха не перестал быть тайной.

Легенда связывает вторичное открытие пороха с именем монаха Бертольда Шварца. В 1320 году алхимик, проводя опыты, якобы случайно составил смесь из селитры, угля и серы и начал ее толочь в ступке, а вылетевшая из очага искра, попав в ступку, привела к взрыву, что явилось открытием пороха. Бертольду Шварцу приписывают идею использования пороховых газов при метании камней и изобретение одного из первых в Европе артиллерийских орудий. Впрочем, история с монахом, это скорей всего лишь легенда. В середине ХIV века появились цилиндрические стволы, из которых стреляли пулями и ядрами. Оружие было поделено на ручное огнестрельное и артиллерийское. В конце ХIV века из железа ковали стволы крупного калибра, предназначенные для стрельбы каменными ядрами. А самые крупные пушки, названные бомбардами, отливали из бронзы.

В середине ХIV века появились цилиндрические стволы, из которых стреляли пулями и ядрами. Оружие было поделено на ручное огнестрельное и артиллерийское. В конце ХIV века из железа ковали стволы крупного калибра, предназначенные для стрельбы каменными ядрами. А самые крупные пушки, названные бомбардами, отливали из бронзы.

Несмотря на то, что в Европе порох был изобретен намного позже, именно европейцы сумели извлечь из этого открытия наибольшую пользу. Следствием распространения пороха было не только бурное развитие военного дела, но и прогресс во многих других областях человеческих знаний и в таких сферах человеческой деятельности, как горное дело, промышленность, машиностроение, химия, баллистика и многое другое. Сегодня это открытие используют в ракетной технике, где порох используют в качестве топлива. Можно с уверенностью сказать, что изобретение пороха является важнейшим достижением человечества.

Ученика 8 “Е” класса

Гусарова Бориса.

Научный руководитель

Учитель химии

Гальчук И.Н.

Самара

2002 год

I Введение………………………………………………стр.3

II Основная часть………………………………………стр.3

1. История пороха………………………………….стр.3

2. Основные компоненты

гранулированных ВВ……………………………стр.4

3. Метательные ВВ, или порох…………………...стр.5

4. Дымный порох…………………………………..стр.6

5. Пиротехнические изделия…………………..…стр.7

III Заключение………………………………………….стр.7

Литература…………………………………………...стр.9

Приложения................................................................стр.10

Сейчас в мире ведётся множество боевых действий. Войны ведутся с использованием огромного количества орудий: наземных, водных, подводных, воздушных и др. почти каждый день орудия совершенствуются, и появляются всё новые и новые виды. Но, несмотря на их разнообразие, в основе практически каждого орудия лежит порох. В орудиях порох используется с 14 века. С того времени он во многом усовершенствовался, однако современное военное дело не представляет своё существование без пороха. Люди придумали оружие массового уничтожения, в которых не применяют порох, например атомная бомба. Но эти орудия почти не используется, так как люди понимают, что они очень опасны. Поэтому войны ведутся с использованием порохового орудия.

Я считаю эту тему актуальной, и поэтому мне захотелось узнать больше о его принципе действия и о том, как он используется в орудиях. Также мне хотелось узнать, где ещё применяется порох.

Порох относится к военным средствам, и потому является достаточно закрытой темой. Несмотря на это мне удалось достать некоторую информацию, на которую я и опирался в своей работе.

II. /1.

Порох - взрывчатое вещество. Применяется главным образом в стрелковом и в артиллерийских орудиях. Порох делится на дымный и бездымный. Первым появился дымный. Место его изобретения точно не известно. Считают, что он появился в Китае. Он был также известен Арабам. В качестве военного средства порох начали применять в Европе, в том числе в России в 14 веке. После изобретения бездымного пороха и других видов взрывчатых веществ, дымный порох в значительной мере утратил своё значение. Бездымный порох впервые был получен французским учёным П.Вьелем в 1884 году. В военном деле бездымный порох применяется как метательное средство.

Порох является гранулированным взрывчатым веществом. Отличительной особенностью этой группы является пониженная чувствительность к инициирующему импульсу и другим видам внешних воздействий, а также замедленное протекание реакции взрывчатого превращения во фронте детонационной волны вследствие недостаточной однородности состава.

Основными компонентами гранулированных взрывчатых веществ являются окислитель и горючее.

В качестве окислителя применяют исключительно аммиачную селитру (нитрат аммония). Аммиачная селитра и её гранулированные смеси достаточно безопасны в обращении. Вследствие малой чувствительности совершенно безопасно её дробление и измельчение.

При изготовлении гранулированных взрывчатых веществ, которые будут использованы в течение короткого времени, в качестве жидкого горючего используют дизельное топливо.

Если взрывчатые вещества подлежат длительному хранению, в качестве жидкого горючего используют нефтяные масла.

Во многих гранулированных взрывчатых веществах используют твёрдые горючие вещества. Это могут быть сажа, алюминиевая пудра, древесная мука или каменный уголь. Они используются в качестве присыпки. Ими покрывают каждую гранулу для того, чтобы жидкое горючее не улетучилось. Самым лучшим твердым горючим считается алюминиевая пудра.

Порох относится к группе метательных взрывчатых веществ. Для веществ этой группы характерным видом взрывного превращения является горение, не переходящее в детонацию даже при высоких давлениях, развивающихся в условиях выстрела. Для возбуждения горения необходимо действие пламени. По физико-химической структуре метательные взрывчатые вещества можно разделить на два класса: нитроцеллюлозные пороха и твёрдые ракетные топлива.

1-й класс. Нитроцеллюлозные пороха . Их основой являются нитраты целлюлозы, пластифицированные каким-либо растворителем. В зависимости от летучести растворителя нитроцеллюлозные пороха делятся на следующие категории:

1) нитроцеллюлозные пороха, изготовленные с применением летучего растворителя. Их называют пироксилиновыми порохами

2) нитроцеллюлозные пороха, изготовленные на труднолетучем растворителе. Эти пороха называют баллистами.

3) НП, изготовленные на смешанном растворителе (например, нитроглицерин с ацетоном). Эти пороха называют кордитами.

2-й класс. Твердые смесевые и пиротехнические топлива, изготовляемые ввиде смесей окислителей, горючих и связующих веществ (полимеров)

Средний состав дымного пороха: 75% калиевой селитры, 15% угля и 10% серы.

Калиевая селитра малогигроскопична, т.е. мало впитывает влагу из окружающей среды, что обеспечивает физическую стойкость изготовленного из неё пороха.

Сера -твёрдое кристаллическое вещество светло жёлтого цвета, не растворимое в воде.

Уголь . Для производства пороха используют древесный уголь из мягких пород дерева. Большое значение для качества угля имеет метод его изготовления, в первую очередь степень обжига. Порох воспламеняется тем легче, чем меньше степень обжига угля. Сила пороха увеличивается с увеличением степени обжига угля.

Реакция между твёрдыми веществами протекает очень медленно. Исследование Боудена показало, что в начальной стадии процесса воспламенения пороха происходит расплавление серы. Возникающий при этом тесный контакт жидкой серы с азотнокислым калием и органическими веществами, содержащимися в угле, приводит к увеличению скорости реакции до значений, характерных для взрывного превращения.

Дымный порох имеет аспидно-серый цвет и матовый глянец. Его гранулы достаточно большие.

Удовлетворительно сделанный порох не пачкает рук, не оставляет на бумаге пыли и сопротивляется раздавливанию между пальцами. Содержание влаги должно быть не более 1%, иначе порох будет трудно воспламенить.

По чувствительности к удару дымный порох относится к числу безопасных в обращении взрывчатых веществ, но чувствительность дымного пороха к пламени и даже к небольшой искре является причиной большой опасности при обращении с ним.

Производство дымного пороха состоит из многих операций, цель которых:

А) тонкое измельчение и тесное смешивание компонентов пороха;

Б) получение из смеси, называемой пороховой мякотью, зёрен заданной величины и формы.

Измельчение и смешивание компонентов достигается длительной обработкой их в ряде аппаратов. Для получения зёрен пороховую мякоть прессуют под бегунами или в прессах; пороховые лепешки зернят специальным аппаратом, а затем полируют в барабанах для обламывания острых концов и образования гладкой поверхности. В конце порох сортируют на ситах и получают однообразные по размеру зёрна.

Пиротехнические изделия

В настоящее время, особенно зимой, в продаже имеется большое количество различных фейерверков и бомбочек. Они пользуются большим спросом у детей, но надо помнить, что они опасны. Ежегодно около 300 детей получают ранения из-за неаккуратного использования пиротехнических изделий. Большинство из них производятся в Китае. Они сделаны очень некачественно с использованием плохих материалов. В основе бомбочек лежит порох и сера. Чтобы зажечь бомбочку нужно поднести к сере огонь или провести по спичечному чирку. От серы огонь переходит к пороху, и происходит взрыв.

Чувствительность дымного пороха к лучу пламени и хорошее зажигающее действие, удобство прессование в виде разных элементов. Эти свойства делают дымный порох незаменимым и по настоящее время.

В следующем году мы намерены продолжить эту тему и рассмотреть более подробно бездымный порох. Также мы намерены сделать порох в лабораторных условиях и изучить его свойства.

Используемая литература:

1. Алексинский, Владимир Николаевич Занимательные опыты по химии: Учебное издание; М.: Просвещение, 1995. – 96 с.

2. Иванов, Александр Сергеевич Мир химии: Учебное издание; М.: Просвещение, 1993.–220 с.

3. Верховский, Виктор Николаевич Катализ горения взрывчатых веществ: Учебное издание; М.: Просвещение, 1973. – 548 с.

4. Ангелова, Вероника Николаевна Пороха: Учебное издание; М.: Просвещение, 1974. – 356 с.

Приложения:

Тезисы

Я решил писать реферат на эту тему, так как считаю её актуальной. Современное военное дело не представляет своего существование без пороха. Порох является основой во все орудиях, кроме орудий массового уничтожения, например, атомная бомба. Но люди мало используют эти орудия, так как понимают, что они могут привести к гибели всей планеты.

Порох - взрывчатое вещество. Применяется главным образом в стрелковом и артиллерийских орудиях. Порох делится на дымный и бездымный. Считают, что порох изобрели в Китае. В качестве военного средства порох применяют с 14 века. Порох относится к гранулированным взр. вещ. Отличительной особенностью этой группы явл. пониженная чувствительность к инициирующему импульсу и другим видам внешних воздействий.

Во многих гранулированных взр. вещ. используются твёрдое горючее, например, сажа, алюминиевая пудра, уголь и др.