Historia prochu

Proch czarny (dymny) został wynaleziony w Chinach w IX wieku w okresie późnej dynastii Tang (618-907). Źródła donoszą, że dokonała tego grupa taoistycznych chemików poszukujących eliksiru życia. Pierwsze zapiski na temat prochu wyglądają na ostrzeżenia w tekstach alchemicznych, aby   nie mieszać składników prochu razem. Wczesne przepisy zawierały wzmianki o dodawaniu niepalnych materiałów; jedna z recept polecała nawet dodawanie ludzkiej spermy. W XI wieku prochu zaczęto używać w celach militarnych w rakietach i bombach zapalających wystrzeliwanych z katapult.

W Europie przyjął się w celach militarnych w XIII wieku. Miał on postać sypkiej czarnej mieszaniny i używany był jako materiał wybuchowy miotający, a także materiał wybuchowy kruszący. Składa się on z około 74% saletry potasowej, około 15% węgla drzewnego i około 10% siarki

Pod koniec XIX wieku pojawiły się różne rodzaje prochu bezdymnego (szarego, białego), które wyparły proch czarny jako materiał miotający w broni palnej. Proch bezdymny ma w zależności od rodzaju postać ziaren lub kryształków, różnego kształtu i wielkości.

Proch bezdymny dzieli się na kilka rodzajów prochów (koloidalnych):

  • proch nitrocelulozowy

  • proch nitroglicerynowy

  • kordyt

  • balistyt

Po upływie kilku lat od odkrycia nitrocelulozy narodziła się myśl użycia nitrocelulozy zamiast prochu czarnego jako ładunku miotającego. Wtedy właśnie ujawniła się wielka siła NC (nitrocelulozy) (około  3 razy większa od prochu czarnego). Strzelanie za pomocą NC było niebezpieczne, ponieważ często prowadziło do rozerwania działa. Rozpoczęto prace nad obniżeniem prędkości palenia NC.

Udało się to po części E. Schultzemu który jako celulozy używał wygotowanego w roztworze sody drewna (posiekanego na proszek o śr ziarna 1-2mm), a następnie wybielonego w podchlorynie wapnia. Po znitrowaniu stabilizował ziarna przez ponowne gotowanie w roztworze sody, nasycał azotanem potasu lub baru i nasączał parafiną. Ostatecznie otrzymywał proch bezdymny o składzie: 50% nitrocelulozy i innych nitro związków, 13% nieznitrowanej masy drzewnej, 33% saletry potasowej lub barowej i 4% parafiny.

Kilka lat później odkryto zdolność NC do rozpuszczania się w rozp organicznych takich jak: aceton, octan etylu, mieszaninach alkoholu i eteru. Po nasączeniu NC i odparowaniu rozpuszczalnika otrzymywano przeźroczystą błonę o dużej gęstośći, która paliła się wolniej od samej NC.

Przeprowadzano wiele prób rozpuszczania NC w rozpuszczalnikach organicznych. W Rosji Dymitr Mendelejew opracował metodę otrzymywania prochu bezdymnego. Otrzymał on oryginalny proch nitrocelulozowy z bawełny pirokolodionowej - wysokonitrowej (12.5%N), nitrocelulozy jednak całkowicie rozpuszczalnej w mieszaninie alkoholu i eteru. Ten proch znalazł zastosowanie do dział morskich.
Innym rodzajem prochu bezdymnego był proch zwany "balistyt"- otrzymał go Nobel w 1888r. Wykorzystał on właściwości nitrogliceryny - czynnej pod względem wybuchowym jako rozpuszczalnika nielotnego do rozpuszczania NC. Stosunek NC do nitrogliceryny (NG) wynosił 45/55. Balistyt wykorzystywany jest jako proch artyleryjski, a także jako stałe paliwo rakietowe.

Zastosowana ilość NG jest nieduża i z trudem rozpuszcza NC. Wobec tego pracowano nad otrzymaniem prochu nitroglicerynowego bez rozpuszczalnika lotnego, na podstawie prac Claeszena wyprodukowano w 1912r. nowy typ prochu nitroglicerynowego tzw. RP-12 lub RPC-12, w skład tego prochu wchodziło tylko 30% NG (nitrogliceryny). Proch tez odegrał olbrzymie znaczenie w II wojnie światowej gdyż jego produkcja była o wiele szybsza od produkcji prochu nitrocelulozowego. Jednak olbrzymie zużycie prochu bezdymnego ujawniło trudności w produkcji nitrogliceryny, fabryki nie nadążały jej produkować. Z tego względu w Rosji i w Niemczech próbowano zastąpić NG innymi nitrozwiązkami aromatycznymi np dwunitrotoluenem lub ciekłym "trójnitrotoluenem" (mieszaniną trójnitrotoluenu i dwunitrotoluenu). Miało to duże zalety, gdyż nitrozwiązki połączone z NG dawały proch o niskiej temp wybuchu. Proch nitroglicerynowy prawie całkowicie lub całkowicie koloidalny  jest mniej porowaty, a co za tym idzie zawiera mniej powietrza i wymaga silniejszego zapłonu.
Przy spalaniu prochu nitrocelulozowego głównymi produktami sa gazy palne (CO,H2, CO2,,H2O,N2), zaś w przypadku prochu nitroglicerynowego przeciętny skład gazów jest podobny, jednak proch nitroglicerynowy posiada lepszy bilans tlenowy dlatego zawartość produktów całkowitego spalania jest większa.
Opisane tu prochy bezdymne są mało wrażliwe na tarcie i ciepło, nie zapalają się nawet od pocisku karabinowego. Wrażliwość na tarcie prochu nitrocelulozowego jednak rośnie wraz ze wzrostem temperatury i zdarzało się że proch nitrocelulozowy wyjmowany z suszarni (czytaj gorący) przypadkowo potarty zapalał się.

Kordyt to rodzaj prochu nitroglicerynowego, wynaleziony przez Fredericka Abela oraz Jamesa  Dewara w 1889 r. Przy wyrobie kordytu do żelowania nitrocelulozy o wysokiej zawartości azotu (12,9-13,5%) stosuje się, oprócz nitrogliceryny, rozpuszczalniki lotne - aceton lub mieszaninę    eteru z alkoholem.

Kordyt produkuje się i stosuje głównie w Wielkiej Brytanii jako proch do broni strzeleckiej i artyleryjskiej. Typowy kordyt składa się w 58% z nitrocelulozy, ok. 30% nitrogliceryny, ok. 3% centralitu, ok. 7,5% dinitrotoluenu, ok. 1% wazeliny i ok. 0,5% wody w postaci wilgoci.

Zalety prochu bezdymnego w porównaniu z czarnym:

  • duża ilość spalin (gazów prochowych) w stosunku do masy prochu, ok. 3 razy więcej niż z prochu czarnego;

  • mała ilość osadów, co zmniejsza problem zanieczyszeń przewodu lufy broni;

  • stosunkowo powolne spalanie, co zmniejsza ciśnienie w lufie;

  • dość trudny zapłon, co podnosi bezpieczeństwo produkcji i wykorzystania tego materiału.

Proch nitrocelulozowy (wbrew powszechnej opinii) nie detonuje, bowiem nie zamknięty w obudowie rozprasza się szybciej, niż zapala, a zatem nie dochodzi do kumulacji spalin prochowych. Aby  uzyskać efekt wybuchu trzeba zamknąć proch w obudowie. Wtedy, dzięki tym samym własnościom, powstaje w prochu regularna fala wybuchu, która pozwala na precyzyjne kontrolowanie całego zjawiska.

Proch bezdymny jest bezpieczniejszy od prochu czarnego. Służy głównie do celów wojskowych, do wyrobu amunicji karabinowej, armatniej, jak również do wyrobu amunicji myśliwskiej, sportowej itp.
Najwłaściwsze opakowanie dla prochów nitroglicerynowych stanowią worki płócienne umieszczone w skrzyniach drewnianych, a dla prochów nitrocelulozowych hermetycznie zamknięte puszki z blachy cynkowej lub ocynkowanej, umieszczone w skrzyniach drewnianych lub bębnach metalowych.


 

GPoint

 

Zdjęcia

 

 

Reklama

 


COPYRIGHT BY WWW.FIREARMS.COM.PL 2008 ALL RIGHTS RESERVED.