bubuk mesiu

Kimia

2022

Kami menjelaskan apa itu bubuk mesiu, bagaimana itu ditemukan dan konsekuensinya. Jenis-jenis mesiu, komposisi dan kegunaannya.

Bubuk mesiu adalah bahan peledak pertama yang diketahui dalam sejarah.

Apa itu bubuk mesiu?

Bubuk mesiu adalah campuran zat dengan sifat deflagrasi. Deflagrasi adalah jenis pembakaran cepat (oksidasi cepat) yang menghasilkan nyala api, yang menyebar perlahan (tetapi lebih cepat daripada pembakaran biasa) oleh difusi termal (fenomena yang terdiri dari pergerakan dari partikel karena variasi dari suhu).

Deflagrasi adalah ledakan subsonik, yang berkembang dengan kecepatan lebih lambat daripada suara (343,2 m / dtk). Di sisi lain, ada ledakan supersonik (detonasi), yang menghasilkan gelombang ekspansif, yaitu gelombang tekanan yang bergerak lebih cepat daripada suara dan meninggalkan jeda waktu. reaksi kimia.

Ada berbagai jenis bubuk mesiu, tetapi umumnya dengan nama itu kami merujuk pada bubuk hitam, bahan peledak pertama yang diketahui di dunia. sejarah. Saat ini ada bentuk lain yang diberkahi dengan produksi asap rendah dan kinerja yang lebih tinggi, karena jenis reaksi kimia dari pembakaran yang menjadi ciri mereka.

Penemuan bubuk mesiu

Paradoksnya, bubuk mesiu ditemukan di Cina, tetapi sebagai konsekuensi kebetulan dari pencarian Taois untuk ramuan keabadian. Berbagai teori tentang pembakaran sendawa (campuran kalium nitrat (KNO3) dan natrium nitrat (NaNO3)) dan belerang dalam teks Alkimia Cina tahun 492 M. C. mengusulkan mereka sebagai akhirnya zat pemurnian (maka namanya: pinyin, "Obat api"), meskipun sifat pembakarnya yang benar-benar membuat perbedaan.

Dalam perjuangan mereka melawan bangsa Mongol, pasukan Tiongkok menggunakan senjata api: roket, bom, dan penyembur api primitif, banyak di antaranya jatuh ke tangan bangsa Mongol yang menang dan akhirnya orang-orang lain di Timur Tengah dan di tempat lain. Eropa. Pertempuran pertama di mana orang-orang barat menghadapi tentara Mongol yang membawa senjata api adalah Pertempuran Mohi di mana Kerajaan Hongaria dikalahkan oleh Tatar dan Mongol yang menyerang.

Konsekuensi dari penemuan bubuk mesiu

Meriam pertama dalam sejarah digunakan oleh Mamluk Ottoman pada tahun 1260.

Penemuan bubuk mesiu akan selamanya mengubah seni militer negara manusia, memberi dunia keseimbangan baru bisa, karena pasukan yang dipersenjatai dengan bubuk mesiu jauh lebih efektif daripada yang dilengkapi dengan senjata jarak dekat, dan memiliki kapasitas kerusakan yang jauh lebih besar daripada panah, tombak, dan senjata lempar lainnya.

Faktanya, penggunaan bubuk mesiu dan bahan peledak memungkinkan munculnya berbagai alat baru perangtermasuk meriam, regu pembongkaran, bom, ranjau, dan gudang senjata dan pistol yang besar dan beragam. Misalnya, meriam pertama dalam sejarah digunakan oleh Mamluk Ottoman pada Pertempuran Ain Jalut pada tahun 1260.

Jenis bubuk mesiu

Kami dapat mengidentifikasi jenis bubuk mesiu berikut:

  • Bubuk hitam. Ini adalah yang tertua dan yang pertama ditemukan. Secara umum, ketika mengacu pada bubuk mesiu, itu mengacu pada bubuk hitam. Ini memiliki reaksi yang cepat dan kuat dan menghasilkan banyak asap. Setelah bereaksi, ia meninggalkan banyak residu di pipa senjata api, yang menyebabkan kerusakan.
  • bubuk mesiu coklat. Diciptakan pada tahun 1880 dari penggunaan batu bara merah dan jumlah sendawa yang lebih banyak, ia mencapai pembakaran yang lebih lambat dan dengan residu yang lebih sedikit korosif. Namun, itu tidak pernah digunakan banyak karena bubuk putih keluar tak lama setelah itu.
  • Bubuk putih. Juga disebut bubuk mesiu tanpa asap atau bubuk mesiu pyroxylated, ia memiliki sebagian besar komponen gas sebagai hasil pembakaran (produk nitroselulosa), sehingga tidak meninggalkan jumlah residu yang sama seperti bubuk hitam. Untuk alasan itu, ia menggantinya dengan senjata api. Ketika Anda mengatakan bubuk tanpa asap, itu tidak berarti bahwa sama sekali tidak ada asap yang dihasilkan selama ledakan, tetapi jauh lebih sedikit daripada saat menggunakan bubuk hitam.
  • Flash mesiu. Baru-baru ini ditemukan, itu dibuat untuk menghasilkan lampu diperlukan untuk Fotografi primitif (karena itu namanya), karena memiliki aditif aluminium yang, ketika terjadi pembakaran, mengoksidasi dan menghasilkan lebih banyak cahaya.

Komposisi kimia bubuk mesiu

Komposisi bubuk mesiu bervariasi sesuai dengan jenis bubuk mesiu yang dimaksud. Selain itu, komposisi mesiu seringkali juga bervariasi menurut negara tempat pembuatannya, yaitu jenis mesiu yang sama dapat memiliki perbedaan proporsi komponennya, meskipun sama, tergantung negara yang memproduksinya. Jadi, komposisi paling populer dari berbagai jenis bubuk mesiu adalah:

Bubuk hitam: 75% kalium nitrat, 15% karbon dan 10% belerang.

Bubuk coklat atau coklat: 78% sendawa, 19% karbon merah dan 39% belerang.

Bubuk putih (bubuk tanpa asap). Ini terdiri dari zat yang sangat energik, terutama nitroselulosa atau nitroselulosa yang dicampur dengan nitrogliserin. Ada banyak jenis:

  • Dasar sederhana. Terdiri dari nitroselulosa
  • Basis ganda. Terdiri dari nitroselulosa dan nitrogliserin.
  • Basis rangkap tiga. Terdiri dari nitroselulosa, nitrogliserin dan nitroguanidin.

Flash mesiu. Salah satu varian yang paling umum terdiri dari kalium perklorat atau permanganat, dan aluminium bubuk.

Penggunaan bubuk mesiu

Dengan bubuk mesiu Anda dapat membuat amunisi untuk senjata api.

Bubuk mesiu saat ini digunakan untuk:

  • Memproduksi amunisi untuk senjata api, artileri, bom, ranjau dan instrumen lain yang bersifat perang.
  • Pembuatan kembang api (fireworks) untuk perayaan dan keperluan dekoratif.
  • Memproduksi detonator dan instrumen lain untuk penghancuran gedung secara terkendali dan struktur.

Pentingnya mesiu

Bubuk mesiu merevolusi dunia. Ini memicu era baru perang senjata api, selamanya mengubah cara kita memahami senjata api. perang. Selain itu, memungkinkan lahirnya studi tentang bahan peledak, yang di luar tujuan senjata langsungnya, misalnya, untuk memelihara industri penerbangan.

Pembuatan mesiu

Pembakaran bubuk mesiu secara langsung tergantung pada ukuran granulasinya.

Untuk membuat bubuk mesiu, bahan-bahannya (saltpeter, batu bara dan belerang) harus dihancurkan dan dicampur secara merata, dengan prosedur yang sebelumnya dilakukan dengan tangan, tetapi kemudian dapat dimekanisasi dengan mesin pres yang digerakkan oleh mesin. Air, Misalnya. Bahan-bahannya harus digiling menjadi bubuk yang kurang lebih halus, karena pembakarannya tergantung langsung pada ukuran granulasinya.

Proses, metode pembuatan, dan penanganan bubuk mesiu berubah seiring bertambahnya jumlah yang diperoleh. pengetahuan tentang campuran ini. Misalnya, pada awalnya campuran diangkut dari tempat pembuatannya ke tempat yang akan digunakan, yang sangat berbahaya karena mempertaruhkan ledakan oleh pukulan atau perubahan suhu. Tetapi kemudian, mereka mulai mengangkut komponen secara terpisah dan dicampur di tempat di mana campuran itu akan digunakan (bubuk mesiu).

Masalah lainnya adalah ukuran butir yang diperoleh dalam proses penggilingan. Awalnya butiran sangat halus, yang menyebabkan mereka sangat menyatu dalam campuran (bertumpuk seperti yang terjadi dengan debu tepung misalnya). Itu membuat di sana tidak cukup udara antara butir, karena laju pembakaran lambat dan tidak merata.

Untuk mengatasi masalah ini, air ditambahkan ke dalam campuran untuk mendapatkan pasta homogen yang kemudian dikeringkan dan dipotong menjadi butiran dengan ukuran berbeda. Kemudian, dengan menggunakan ayakan, butir-butir tersebut dipisahkan menurut ukurannya yang berbeda. Butir terkecil digunakan untuk senjata kaliber yang lebih kecil (karena pembakarannya lebih cepat) dan butir yang lebih besar untuk senjata kaliber yang lebih besar (seperti meriam).

Bubuk hitam, misalnya, dikonsumsi terlalu cepat dalam senjata Eropa abad ke-15 dan ke-16, alasan lain mengapa ia mulai diproduksi dalam bentuk butiran yang seragam tetapi lebih besar.

Bubuk mesiu saat ini dibuat dari nitroselulosa (monobasic) atau nitroselulosa dan nitrogliserin (bibasic), yang memerlukan nitrogenasi selulosa nabati dan perlakuannya dengan pelarut sampai diperoleh lembaran tipis yang kemudian dipotong kecil-kecil yang kemudian dikeringkan dan disiapkan untuk pembakaran.

Risiko mesiu

Bubuk mesiu, meskipun menggunakan piroteknik, adalah bahan yang berbahaya. Pembakarannya, tergantung pada ukuran butirnya, dapat terjadi dengan percikan, gesekan atau perkusi, yang memerlukan penanganan yang hati-hati, terutama dalam jumlah besar. Ledakan mesiu dapat menyebabkan cedera, meninggal dan kerusakan material, terutama jika terjadi secara tidak terkendali.

Selain itu, banyak komponen hasil samping pembakaran yang mencemari alam, sehingga penyalahgunaan bubuk mesiu dapat mempengaruhi penampilan hujan asam atau memperburuk kualitas udara.

Kembang api

Kembang api diciptakan oleh orang Cina untuk tujuan damai.

Kembang api juga merupakan penemuan orang Cina, yang menggunakan bubuk mesiu untuk tujuan damai, untuk hiburan, hingga mereka terpaksa menciptakan senjata api untuk mengusir penjajah Mongol. Bahkan sekarang bubuk mesiu digunakan untuk tujuan ini, terutama pada tanggal-tanggal penting, seperti akhir tahun.

Perangkat kembang api umumnya terdiri dari campuran bubuk mesiu dan lainnya zat yang bertanggung jawab untuk menghasilkan warna, kebisingan, dan asap tertentu. Misalnya, dalam kembang api, warna Mereka diproduksi oleh adanya garam yang, tergantung pada kation yang mereka miliki, akan memiliki warna tertentu:

  • Kuning. garam natrium (Na).
  • Jeruk. garam besi (Fe).
  • Hijau. garam tembaga (Cu).
  • Merah. Garam strontium (Sr).
  • Putih. Garam aluminium (Al) dan magnesium (Mg).
  • Apel hijau. garam barium (Ba).
  • Merah lembut. garam litium (Li).

Namun, ada juga bentuk khusus kembang api, seperti suar yang digunakan dalam misi penyelamatan atau pemberian sinyal, serta dalam perang melawan hujan es atau dalam penerangan ruang tertentu.

Senjata api

Penemuan senjata api tidak akan mungkin terjadi tanpa penemuan bubuk mesiu, dan itu berasal dari dinasti Tiongkok pada abad ke-10 dan ke-11, yang mengadaptasi pipa bambu yang diperkuat besi untuk menembak. potongan logam kepada penjajah Mongol. Sebelumnya mereka telah mengembangkan sejumlah besar senjata serupa, seperti bom, roket, dan penyembur api.

Senjata api datang ke Barat selama beberapa abad berikutnya dan memberikan bangsa-bangsa Orang Eropa memiliki keunggulan dibandingkan bangsa musuh lainnya, seperti halnya invasi ke Amerika selama abad ke-15. Sejak itu, perkembangan dan peningkatannya tidak berhenti, juga tidak digunakan dalam peperangan di seluruh dunia.

Selain itu, mereka digunakan dalam berburu, karena memudahkan pekerjaan dan memungkinkan jarak pemotretan yang lebih jauh, dan dalam disiplin ilmu olahraga menembak sasaran.

Tidak boleh ada dalam sejarah manusia penemuan mematikan seperti senjata api.

!-- GDPR -->