火薬とは何か、それがどのように発明されたか、そしてそれがもたらした結果について説明します。火薬の種類、組成および用途。
火薬は歴史上最初に知られている爆発物です。火薬とは何ですか？
火薬は爆燃特性を持つ物質の混合物です。爆燃は、火炎を生成する急速燃焼（急速酸化）の一種であり、熱拡散（一般的な燃焼よりも速く）（ 動き から 粒子 の変動による 温度).
爆燃は亜音速爆発であり、 音 （343.2 m / s）。一方、超音速爆発（爆轟）があり、それは膨張波、つまり音よりも速く伝わり、遅れを残す圧力波を生成します 化学反応.
火薬にはさまざまな種類がありますが、一般的にその名前で、世界で最初に知られている爆発物である黒色火薬を指します。 歴史。今日、煙の発生量が少なく、性能が高い他の形態があります。 化学反応 から 燃焼 それらを特徴づける。
火薬の発明
逆説的に、火薬は中国で発明されましたが、道教徒が不死のポーションを探した偶然の結果として。硝酸カリウムの燃焼に関するさまざまな理論（混合 硝酸カリウム（KNO3）と硝酸ナトリウム（NaNO3）の テキスト 西暦492年の中国の錬金術。 C.はそれらを最終的に提案した 物質 浄化（したがってその名前： ピンイン、「火の薬」）、それは本当に違いを生んだのはその焼夷弾の特性でしたが。
モンゴルとの戦いで、中国軍は銃器を使用しました。ロケット、爆弾、原始的な火炎放射器であり、その多くは勝利したモンゴル、そして最終的には中東やその他の地域の他の人々の手に渡りました。 ヨーロッパ。西側の人々が銃器を持ったモンゴル軍と対峙した最初の戦いは、ハンガリー王国が侵入したタタール人とモンゴル人によって敗北したモヒの戦いでした。
火薬の発見の結果
歴史上最初の大砲は、1260年にオスマン帝国のマムルークによって使用されました。火薬の発見は、その軍事芸術を永遠に変えるでしょう。 人間、世界に新しいバランスを与える できるなぜなら、火薬で武装した軍隊は、近接武器で武装した軍隊よりもはるかに効果的であり、矢、槍、その他の投げられた武器よりもはるかに多くのダメージ能力を持っていたからです。
実際、火薬と爆発物の使用により、まったく新しい範囲のツールの出現が可能になりました。 戦争大砲、解体部隊、爆弾、地雷、そしてライフルとピストルの巨大で多様な兵器庫を含みます。たとえば、歴史上最初の大砲は、1260年のアインジャールートの戦いでオスマン帝国のマムルークによって使用されました。
火薬の種類
次の種類の火薬を識別できます。
- 黒い粉。それは最も古く、最初に発明されたものです。一般的に、火薬とは黒色火薬を指します。それは速くて強力な反応を示し、大量の煙を発生させます。反応後、銃器のパイプに多くの残留物が残り、劣化の原因となりました。
- 茶色の火薬。 1880年に赤炭と大量の硝酸カリウムを使用して発明され、燃焼が遅くなり、腐食性の残留物が少なくなりました。しかし、すぐに白い粉が出てきたのであまり使われませんでした。
- 白い粉。無煙火薬またはピロキシル火薬とも呼ばれ、燃焼の結果としてほとんどがガス状の成分（ニトロセルロースの生成物）を持っているため、黒色火薬と同じ量の残留物を残しません。そのため、銃器に交換していました。無煙火薬とは、爆発時に全く煙が出ないという意味ではありませんが、黒色火薬よりもはるかに少ない量です。
- フラッシュ火薬。最近発明され、それを生成するために作成されました ライト の為に必要です 写真撮影 原始的（それ故にその名前）、それは燃焼が起こるとき、酸化してより多くの光を生成するアルミニウム添加物を持っているので。
火薬の化学組成
火薬の組成は、問題の火薬の種類によって異なります。また、火薬の組成も製造国によって異なることが多く、同じ種類の火薬でも異なる場合があります。 プロポーション それを製造した国に応じて、同じであるにもかかわらず、そのコンポーネントの。したがって、さまざまな種類の火薬の最も人気のある構成は次のとおりです。
黒色火薬：75％硝酸カリウム、15％炭素、10％硫黄。
茶色または茶色の粉末：78％の硝酸カリウム、19％の赤い炭素、39％の硫黄。
白い火薬（無煙火薬）。それは非常にエネルギーの高い物質、主にニトロセルロースまたはニトログリセリンと混合されたニトロセルロースで構成されています。多くの種類があります：
- シンプルなベース。ニトロセルロースで構成
- ダブルベース。ニトロセルロースとニトログリセリンで構成されています。
- トリプルベース。ニトロセルロース、ニトログリセリン、ニトログアニジンで構成されています。
フラッシュ火薬。その最も一般的な変種の1つは、過塩素酸カリウムまたは過マンガン酸塩、および粉末アルミニウムで構成されています。
火薬の使用
火薬を使用すると、銃器の弾薬を作ることができます。火薬は現在、次の目的で使用されています。
- 銃器、大砲、爆弾、地雷、その他の好戦的な性質の楽器用の弾薬を製造します。
- お祝いや装飾用の花火（花火）を製造します。
- 建物の制御された解体のための起爆装置および他の機器を製造し、 構造.
火薬の重要性
火薬は世界に革命をもたらしました。それは銃器戦争の新時代を引き起こし、私たちが銃器を理解する方法を永遠に変えました。 戦争。さらに、それは爆発物の研究の誕生を可能にし、それはその直接の兵器の目的を超えて、例えば、航空産業を育成するのに役立ちました。
火薬の製造
火薬の燃焼は、その造粒のサイズに直接依存します。火薬を製造するには、以前は手作業で行われていた手順で、成分（硝酸カリウム、石炭、硫黄）を粉砕し、均一に混合する必要があります。 水、 例えば。その燃焼はその造粒のサイズに直接依存するため、成分は多かれ少なかれ微粉末に粉砕されなければなりません。
火薬の製造方法、製造方法、取り扱い方法は、買収が進むにつれて変化していました。 知識 このミックスについて。例えば、当初、混合物は製造場所から使用場所に輸送されていましたが、これは非常に危険でした。 危険 打撃または温度変化による爆発の。しかしその後、彼らは成分を別々に輸送し始め、それらは混合物が使用される場所（火薬）で混合されました。
もう一つの問題は、粉砕プロセスで得られた粒子のサイズでした。当初、穀物は非常に細かく、混合物の中で非常に結合していました（たとえば、小麦粉の粉のように積み上げられました）。それはそこに十分ではありませんでした 空気 燃焼速度が遅く、不均一だったので、穀物の間。
この問題を解決するために、水を混合物に加えて均質なペーストを作り、それを乾燥させて異なるサイズの穀物に切断した。次に、ふるいを使用して、穀物をそれらの異なるサイズに従って分離した。最小の穀物は小口径の武器（燃焼が速いため）に使用され、大口径の武器は大口径の武器（大砲など）に使用されました。
たとえば、黒色火薬は15世紀と16世紀のヨーロッパの兵器で急速に消費されました。これは、均一であるがより大きな粒子で製造され始めたもう1つの理由です。
今日の火薬は、ニトロセルロース（一塩基性）またはニトロセルロースとニトログリセリン（二塩基性）から製造されており、植物セルロースの窒素化とその処理が必要です。 溶剤 薄いシートが得られるまで、それは次に小さな断片に切断され、次に乾燥されて燃焼のために準備されます。
火薬のリスク
火薬は、花火の用途にもかかわらず、危険な物質です。その燃焼は、その粒子のサイズに応じて、火花、摩擦、または衝撃によって発生する可能性があり、特に大量の場合は注意深い取り扱いが必要です。火薬の爆発は怪我を引き起こす可能性があります、 死亡者（数 特に制御されていない方法で発生した場合の重大な損傷。
さらに、燃焼で生成された成分の多くは自然界で汚染されているため、火薬の乱用は火薬の外観に影響を与える可能性があります 酸性雨 または空気の質を悪化させます。
花火
花火は平和的な目的のために中国人によって発明されました。花火はまた、モンゴルの侵略者を撃退するために銃器を発明することを余儀なくされるまで、娯楽のために平和的な目的で火薬を使用した中国人の発明です。今日でも、火薬はこれらの目的のために、特に年末などの重要な日に使用されています。
火工品は一般的に火薬と他の混合物で構成されています 物質 特定の色、ノイズ、および煙を生成する責任があります。たとえば、花火では 色 それらは、それらが持っている陽イオンに応じて、特定の色を持つ塩の存在によって生成されます：
- 黄色。ナトリウム塩（Na）。
- オレンジ。鉄塩（Fe）。
- 緑。銅塩（Cu）。
- 赤。ストロンチウム塩（Sr）。
- 白い。アルミニウム（Al）およびマグネシウム（Mg）塩。
- アップルグリーン。バリウム塩（Ba）。
- ソフトレッド。リチウム塩（Li）。
ただし、救助や信号の任務、雹との戦い、特定のスペースの照明で使用されるフレアなど、特殊な形式の火工品もあります。
銃器
火器の発明は火薬の発見なしには不可能であり、それは鉄で補強された竹のパイプを火に適応させた10世紀と11世紀の中国王朝にまでさかのぼります。 金属片 モンゴルの侵略者に。彼らがすでに爆弾、ロケット、火炎放射器などの同様の武器をかなりの数開発する前に。
銃器は次の数世紀にわたって西に来て、提供されました 国家 ヨーロッパ人は、他の敵の人々よりも有利です。 アメリカ 15世紀の間に。それ以来、その開発と改善は止まらず、世界中の戦争での使用もありません。
また、作業がしやすく、射撃距離が長くなるため、狩猟にも使用されます。 規律 ターゲット射撃スポーツ。
人類の歴史上、銃器のような致命的な発明があってはなりません。