Pólvora

O que é pólvora?

A pólvora é uma mistura de substâncias com propriedades deflagrantes . A deflagração é um tipo de combustão rápida (oxidação rápida) que produz chama, que se espalha lentamente (mas mais rápido do que na combustão comum) por difusão térmica (fenômeno que consiste no movimento de partículas devido à variação da temperatura ).

A deflagração é uma explosão subsônica, que se desenvolve a uma velocidade mais lenta que a do som (343,2 m / s). Por outro lado, há explosões supersônicas (detonações), que geram uma onda expansiva , ou seja, uma onda de pressão que viaja mais rápido que o som e que deixa um retardo nas reações químicas .

Existem diferentes tipos de pólvora, mas geralmente por esse nome nos referimos à pólvora negra, o primeiro explosivo conhecido na história . Hoje existem outras formas dotadas de baixa produção de fumaça e melhor desempenho, já que o tipo de reações químicas de combustão que as caracterizam é bem mais conhecido .

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Invenção de pólvora

Paradoxalmente, a pólvora foi inventada na China , mas como uma consequência acidental da busca dos taoístas por uma poção da imortalidade. Várias teorias sobre a queima de salitre ( mistura de nitrato de potássio (KNO ₃ ) e de nitrato de sódio (NaNO ₃ )) e o teor de enxofre em alquímicos chineses textos de 492 AD. Eles foram propostos como eventuais substâncias purificadoras (daí seu nome: pinyin , “remédio para fogo”), embora fossem suas propriedades incendiárias que realmente fizessem a diferença.

Em sua luta contra os mongóis, as tropas chinesas empunharam armas de fogo : foguetes, bombas e lança-chamas primitivos, muitos dos quais passaram para as mãos dos vitoriosos mongóis e, eventualmente, de outros povos no Oriente Médio e na Europa . A primeira batalha em que os povos ocidentais enfrentaram um exército mongol portando armas de fogo foi a Batalha de Mohi (1241), na qual o Reino da Hungria foi derrotado pelos invasores tártaros e mongóis.

Consequências da descoberta da pólvora

A descoberta da pólvora mudaria para sempre as artes militares do ser humano , conferindo ao mundo um novo equilíbrio de poder , uma vez que as tropas armadas com pólvora eram muito mais eficazes do que as equipadas com armas brancas, e possuíam muito mais capacidade de dano. flechas, lanças e outras armas de arremesso.

Na verdade, o uso de pólvora e explosivos permitiu o surgimento de toda uma nova gama de ferramentas de guerra , como canhões, esquadrões de demolição, bombas, minas e um gigantesco e diversificado arsenal de fuzis e pistolas. Por exemplo, o primeiro canhão da história foi usado pelos mamelucos otomanos na Batalha de Ain Jalut em 1260.

Tipos de pólvora

Podemos identificar os seguintes tipos de pólvora:

• Pó preto. É o mais antigo e o primeiro a ser inventado. Em geral, quando se refere à pólvora, refere-se à pólvora negra. Tem uma reação rápida e poderosa e produz muita fumaça. Após reagir, deixou muito resíduo nos canos das armas de fogo, o que causou sua deterioração.
• Pólvora marrom. Inventado em 1880 a partir da utilização do carvão vermelho e de uma maior quantidade de salitre, alcançava uma combustão mais lenta e com menos resíduos corrosivos. No entanto, nunca foi muito usado porque o pó branco surgiu logo depois.
• Pó branco. Também chamado de pó sem fumaça ou pó piroxilado, possui componentes principalmente gasosos como resultado da combustão (um produto da nitrocelulose), portanto não deixa a mesma quantidade de resíduo que o pó preto. Por isso, estava substituindo-o nas armas de fogo. Quando você diz pólvora sem fumaça, não significa que absolutamente nenhuma fumaça seja produzida durante a explosão, mas é muito menos do que quando se usa pólvora negra.
• Pólvora instantânea. De invenção recente, foi criado para gerar a luz necessária para a fotografia primitiva (daí seu nome), pois possui aditivos de alumínio que, quando ocorre a combustão, oxidam e geram uma quantidade maior de luz.

Composição química da pólvora

A composição da pólvora varia de acordo com o tipo de pólvora em questão. Além disso, a composição da pólvora muitas vezes também varia de acordo com o país onde é fabricada, ou seja, o mesmo tipo de pólvora pode ter proporções diferentes de seus componentes, apesar de serem iguais, dependendo do país que a fabricou. Portanto, as composições mais populares dos diferentes tipos de pólvora são:

Pó preto: 75% de nitrato de potássio, 15% de carbono e 10% de enxofre.

Pó marrom ou marrom: 78% de salitre, 19% de carvão vermelho e 39% de enxofre.

Pó branco (pó sem fumaça). É composto por substâncias muito energéticas, principalmente nitrocelulose ou nitrocelulose misturada com nitroglicerina. Existem muitos tipos:

• Base simples. Composto por nitrocelulose
• Base dupla. Composto por nitrocelulose e nitroglicerina.
• Base tripla. Composto por nitrocelulose, nitroglicerina e nitroguanidina.

Pólvora instantânea. Uma de suas variantes mais comuns é composta de perclorato ou permanganato de potássio e alumínio em pó.

Usos da pólvora

A pólvora é usada atualmente para:

• Fabrica munições para armas de fogo, artilharia, bombas, minas e outros instrumentos de natureza bélica.
• Fabrico de fogos de artifício (fogos de artifício) para festas e fins decorativos.
• Fabrico detonadores e outros instrumentos para a demolição controlada de edifícios e estruturas .

Importância da pólvora

A pólvora revolucionou o mundo. Isso deu início a uma nova era de guerra com armas de fogo, mudando para sempre a maneira como entendemos a guerra . Além disso, permitiu o nascimento do estudo de explosivos , que além de suas finalidades imediatas de armamento, serviram, por exemplo, para fomentar a indústria aeronáutica.

Fabricação de pólvora

Para a fabricação da pólvora , os ingredientes (salitre, carvão e enxofre) precisam ser triturados e misturados uniformemente , procedimento que antes era feito à mão, mas que posteriormente poderia ser mecanizado em prensas de água , por exemplo. Os ingredientes devem ser moídos até formar um pó mais ou menos fino, pois sua combustão depende diretamente do tamanho de sua granulação.

Os processos, métodos de fabricação e manuseio da pólvora foram mudando à medida que mais conhecimento sobre esta mistura foi adquirido . Por exemplo, inicialmente a mistura era transportada do local onde era fabricada para o local onde seria utilizada, o que era muito perigoso devido ao risco de explosão devido a choques ou mudanças de temperatura. Posteriormente, passaram a transportar os componentes separadamente e a serem misturados no local de uso da mistura (pólvora).

Outra questão foi o tamanho dos grãos obtidos na moagem. Inicialmente os grãos eram muito finos , o que os fazia ficar muito unidos na mistura (empilhados como acontece com o pó de farinha, por exemplo). Isso significava que não havia ar suficiente entre os grãos, porque a taxa de queima era lenta e desigual.

Para resolver esse problema, foi adicionada água à mistura para obter uma pasta homogênea que foi seca e cortada em grãos de diferentes tamanhos. Em seguida, por meio de uma peneira, os grãos foram separados de acordo com seus diferentes tamanhos. Os menores grãos foram usados ​​para armas de menor calibre (já que a combustão é mais rápida) e os maiores para armas de maior calibre (como canhões).

A pólvora negra, por exemplo, foi consumida muito rapidamente nas armas europeias dos séculos 15 e 16, outra razão pela qual começou a ser fabricada em grãos uniformes, porém maiores.

Os pós de pólvora de hoje são fabricados a partir de nitrocelulose (monobásica) ou nitrocelulose e nitroglicerina (bibásica), que requer a nitrogenação da celulose vegetal e seu tratamento com solventes até a obtenção de uma folha fina que é então cortada em pequenos pedaços que são posteriormente secos. E preparar para combustão.

Riscos de pólvora

A pólvora, apesar de seus usos pirotécnicos, é um material perigoso. Sua combustão, dependendo do tamanho de seus grãos, pode ocorrer por faísca, por fricção ou por percussão , o que requer um manuseio cuidadoso, principalmente em grandes quantidades. Explosões de pólvora podem causar ferimentos, morte e danos materiais, especialmente quando ocorrem de forma descontrolada.

Além disso, muitos dos componentes subprodutos da combustão são poluentes por natureza, de modo que o uso abusivo da pólvora pode levar à chuva ácida ou deteriorar a qualidade do ar.

Os fogos artificiais

A pirotecnia também é uma invenção dos chineses, que usavam pólvora para fins pacíficos , para entretenimento, até que foram forçados a inventar armas de fogo para repelir os invasores mongóis. Ainda hoje a pólvora é usada para esses fins, principalmente em datas importantes, como o final do ano.

Os dispositivos pirotécnicos geralmente são compostos por uma mistura de pólvora e outras substâncias responsáveis ​​pela produção de determinadas cores, ruídos e vapores. Por exemplo, nos fogos de artifício as cores são produzidas pela presença de sais que, dependendo do cátion que possuam, terão uma determinada cor:

• Amarelo. Sais de sódio (Na).
• Laranja. Sais de ferro (Fe).
• Verde. Sais de cobre (Cu).
• Vermelho. Sais de estrôncio (Sr).
• Branco. Sais de alumínio (Al) e magnésio (Mg).
• Verde maçã. Sais de bário (Ba).
• Vermelho suave. Sais de lítio (Li).

No entanto, também existem formas especializadas de pirotecnia, como foguetes utilizados em missões de resgate ou sinalização, bem como no combate ao granizo ou na iluminação de determinados espaços.

Armas de fogo

A invenção de armas de fogo não teria sido possível sem a descoberta da pólvora, e ela remonta às dinastias chinesas dos séculos 10 e 11 , que adaptaram tubos de bambu reforçados com ferro para disparar peças de metal contra os invasores mongóis. Antes eles já haviam desenvolvido um número significativo de armas semelhantes, como bombas, foguetes e lança-chamas.

As armas de fogo alcançaram o Ocidente nos séculos seguintes e deram às nações europeias vantagem sobre outros povos inimigos , como a invasão da América durante o século XV. Desde então, seu desenvolvimento e aprimoramento não pararam, nem seu uso na guerra em todo o mundo.

Além disso, são utilizados na caça, pois facilita o trabalho e permite uma maior distância de tiro, e nas modalidades esportivas de tiro ao alvo.

Não deve haver na história humana uma invenção mortal como as armas de fogo.