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Pólvora ou pó preto é de grande importância histórica em química. Embora possa explodir, seu principal uso é como propulsor. A pólvora foi inventada por alquimistas chineses no século IX. Originalmente, era feito misturando enxofre elementar, carvão vegetal e salitre (nitrato de potássio). Tradicionalmente, o carvão vinha do salgueiro, mas as videiras, avelãs, sabugueiro, louro e pinhas foram usadas. O carvão vegetal não é o único combustível que pode ser usado. O açúcar é usado em muitas aplicações pirotécnicas.
Quando os ingredientes foram cuidadosamente moídos, o resultado final foi um pó chamado "serpentina". Os ingredientes tendem a exigir remistura antes do uso, portanto, fazer pólvora era muito perigoso. Às vezes, as pessoas que produziam pólvora adicionavam água, vinho ou outro líquido para reduzir esse risco, já que uma única faísca poderia resultar em um incêndio com fumaça. Depois que a serpentina foi misturada com um líquido, ela poderia ser empurrada através de uma tela para fazer pequenos pellets, que foram deixados secar.
Como funciona a pólvora
Para resumir, o pó preto consiste em um combustível (carvão ou açúcar) e um oxidante (salitre ou nitro) e enxofre, para permitir uma reação estável. O carbono do carvão, mais o oxigênio, forma dióxido de carbono e energia. A reação seria lenta, como um fogo a lenha, exceto pelo agente oxidante. O carbono no fogo deve extrair oxigênio do ar. O salitre fornece oxigênio extra. Nitrato de potássio, enxofre e carbono reagem juntos para formar gases de nitrogênio e dióxido de carbono e sulfeto de potássio. Os gases em expansão, nitrogênio e dióxido de carbono, fornecem a ação propulsora.
A pólvora tende a produzir muita fumaça, o que pode prejudicar a visão no campo de batalha ou reduzir a visibilidade dos fogos de artifício. Alterar a proporção dos ingredientes afeta a taxa na qual a pólvora queima e a quantidade de fumaça produzida.
Diferença entre pólvora e pó preto
Embora o pó preto e a pólvora tradicional possam ser usados em armas de fogo, o termo "pó preto" foi introduzido no final do século 19 nos Estados Unidos para distinguir formulações mais recentes da pólvora tradicional. O pó preto produz menos fumaça do que a fórmula original da pólvora. Vale a pena notar que o pó preto no início era de cor esbranquiçada ou marrom, não preto!
Carvão versus carbono na pólvora
Carbono amorfo puro não é usado em pó preto. O carvão, embora contenha carbono, também contém celulose da combustão incompleta da madeira. Isso confere ao carvão uma temperatura de ignição relativamente baixa. O pó preto feito de carbono puro mal queimaria.
Composição de pólvora
Não existe uma "receita" única para a pólvora. Isso ocorre porque a variação da proporção dos ingredientes produz efeitos diferentes. O pó usado nas armas de fogo precisa queimar rapidamente para acelerar rapidamente um projétil. Uma formulação usada como propulsor de foguete, por outro lado, precisa queimar mais lentamente porque acelera o corpo por um longo período de tempo. Canhões, como foguetes, usam um pó com uma taxa de queima mais lenta.
Em 1879, os franceses prepararam a pólvora com 75% de salitre, 12,5% de enxofre e 12,5% de carvão vegetal. No mesmo ano, os ingleses usaram pólvora feita com 75% de salitre, 15% de carvão e 10% de enxofre. Uma fórmula de foguete consistia em 62,4% de salitre, 23,2% de carvão e 14,4% de enxofre.
Invenção da pólvora
Os historiadores acreditam que a pólvora se originou na China. Originalmente, era usado como incendiário. Mais tarde, encontrou uso como propulsor e explosivo. Ainda não está claro quando, exatamente, a pólvora chegou à Europa. Basicamente, isso ocorre porque os registros que descrevem o uso da pólvora são difíceis de interpretar. Uma arma que produziu fumaça pode ter usado pólvora ou alguma outra formulação. As fórmulas que entraram em uso na Europa coincidiam com as usadas na China, sugerindo que a tecnologia foi introduzida depois de já ter sido desenvolvida.
Fontes
- Agrawal, Jai Prakash (2010). Materiais de alta energia: propulsores, explosivos e pirotécnicos. Wiley-VCH.
- Andrade, Tonio (2016). A era da pólvora: China, inovação militar e a ascensão do Ocidente na história mundial. Imprensa da Universidade de Princeton. ISBN 978-0-691-13597-7.
- Ashford, Bob (2016). "Uma nova interpretação dos dados históricos da indústria da pólvora em Devon e Cornwall".J. Trevithick Soc. 43: 65-73.
- Partington, J.R. (1999). Uma história do fogo e da pólvora gregos. Baltimore: Imprensa da Universidade Johns Hopkins. ISBN 978-0-8018-5954-0.
- Urbanski, Tadeusz (1967),Química e Tecnologia de Explosivos, III. Nova York: Pergamon Press.