Střelný prach
Střelný prach, běžně známý také jako černý prach na rozdíl od moderního bezdýmného prachu, je nejstarší známá chemická výbušnina. Skládá se ze směsi síry, uhlíku (ve formě dřevěného uhlí) a dusičnanu draselného (ledku). Síra a uhlík působí jako paliva, zatímco ledek je oxidační činidlo. [1] [2] Střelný prach byl široce používán jako pohonná látka ve střelných zbraních, dělostřelectvu, raketovém pohonu a pyrotechnice, včetně použití jako trhavina pro výbušniny při těžbě, hornictví, výstavbě potrubí, tunelů [3] a silnic.
Střelný prach je klasifikován jako slabá výbušnina kvůli své relativně pomalé rychlosti rozkladu a následně nízké brisanci. Slabé výbušniny deflagrují (tj. hoří podzvukovou rychlostí), zatímco silné výbušniny detonují a vytvářejí nadzvukovou rázovou vlnu. Zapálení střelného prachu zabaleného za projektilem vytváří dostatečný tlak, aby vynutil výstřel z hlavně vysokou rychlostí, ale obvykle ne dostatečnou sílu k roztržení hlavně. Je tedy dobrým hnacím prostředkem, ale méně vhodný pro drcení hornin nebo opevnění s jeho výbušnou silou s nízkým výtěžkem. Přesto byl široce používán k plnění dělostřeleckých granátů s pojistkou (a používán v hornictví a stavebních projektech) až do druhé poloviny 19. století, kdy byly poprvé použity první silné výbušniny.
Střelný prach je jedním ze čtyř velkých vynálezů Číny. [4] Původně vyvinutý taoisty pro léčebné účely, byl poprvé použit pro válčení kolem roku 904 n. l. [5] Jeho použití ve zbraních kleslo kvůli nahrazení bezdýmným prachem a již se nepoužívá pro průmyslové účely kvůli jeho relativní neefektivitě ve srovnání s novějšími alternativami, jako je dynamit a dusičnan amonný/topný olej. [6]
Složení a vlastnosti
Střelný prach je směs tří složek:
Síra: Síra je hořlavá látka, která pomáhá zapálit střelný prach a poskytuje palivo pro výbuch.
Uhlík: Uhlík, obvykle ve formě dřevěného uhlí, je také hořlavá látka, která poskytuje palivo pro výbuch.
Dusičnan draselný: Dusičnan draselný je oxidační činidlo, které poskytuje kyslík pro hoření síry a uhlíku.
Poměr těchto tří složek se může lišit v závislosti na požadovaném účelu střelného prachu. Například střelný prach používaný ve střelných zbraních má obvykle vyšší obsah síry než střelný prach používaný v dělostřelectvu.
Střelný prach je černá, zrnitá látka, která je obvykle velmi stabilní. Je však citlivý na teplo a tření a může explodovat, pokud je vystaven otevřenému ohni nebo silnému úderu.
Výroba
Střelný prach se vyrábí smícháním síry, uhlíku a dusičnanu draselného ve správném poměru. Směs se poté navlhčí vodou a důkladně promíchá. Vlhká směs se poté granuluje nebo lisuje do pelet. Granule se poté suší a třídí podle velikosti.
Použití
Střelný prach byl historicky používán v široké škále aplikací, včetně:
Střelné zbraně: Střelný prach je hlavním hnacím prostředkem používaným ve střelných zbraních. Při zapálení střelný prach vytváří velké množství plynů, které tlačí projektil ven z hlavně.
Dělostřelectvo: Střelný prach se používá také jako hnací prostředek v dělostřelectvu. Dělostřelecký granát obsahuje střelný prach, který je zapálen pojistkou. Plyn, který je vytvořen, pohání granát z hlavně.
Raketový pohon: Střelný prach se používá také jako pohonná látka v raketových motorech. Raketový motor obsahuje komoru naplněnou střelným prachem. Když je střelný prach zapálen, vytváří velké množství plynů, které jsou vytlačovány ze zadní části motoru a pohánějí raketu vpřed.
Pyrotechnika: Střelný prach se používá také v pyrotechnice, jako jsou ohňostroje a zábavná pyrotechnika. Při zapálení střelný prach vytváří velké množství plynů, které způsobují výbuch nebo vytvářejí světelný efekt.
Bezpečnost
Střelný prach je nebezpečná látka, která může explodovat, pokud je nesprávně zacházena. Je důležité dodržovat všechna bezpečnostní opatření při manipulaci se střelným prachem, včetně:
Skladujte střelný prach v chladném, suchém místě, mimo dosah dětí a domácích zvířat.
Nepoužívejte střelný prach v uzavřených prostorách.
Nepoužívejte střelný prach, který je vlhký nebo poškozený.
Při manipulaci se střelným prachem vždy noste ochranné brýle a rukavice.
Při manipulaci se střelným prachem nikdy nekuřte ani nemanipulujte s otevřeným ohněm.
Likvidace
Střelný prach by měl být likvidován v souladu s místními předpisy. Obecně platí, že střelný prach lze zlikvidovat ponořením do vody a následným vyhozením do odpadu.