
Pólvora negra, na granulação FFFG, usada em
mosquetes,
canhões ou qualquer outra arma antiga de carregamento frontal.
Existem dois tipos de pólvora:
pólvora negra e
pólvora sem fumaça (o termo não é muito exato
pois deveria ser "com pouca fumaça"). A maioria dos
cartuchos modernos utiliza a pólvora "sem fumaça". Enquanto a pólvora negra é classificada como
explosivo, a moderna pólvora "sem fumaça" meramente queima rapidamente.
Pólvora "sem fumaça"
A
pólvora sem fumaça, consiste, quase que exclusivamente, de pura
nitrocelulose (pólvoras de base simples), frequentemente combinada com até 50% de
nitroglicerina (pólvoras de base dupla), e algumas vezes com nitroguanidina (pólvoras de base tripla), embebida em pequenas pelotas esféricas, lâminas ou cilindros extrudados, usando
éter como solvente. Pólvora "sem fumaça" queima somente na superfície dos grãos. Grãos maiores queimam mais vagarosamente, e a taxa de queima é controlada por uma camada superficial de detenção de chama. A intenção é regular a taxa de queima, de modo que uma pressão relativamente constante seja exercida para propelir o
projétil ao longo de todo o seu percurso dentro do cano da arma, para se obter a maior
velocidade possível. Pólvora para
canhões possui os maiores grãos, cilíndricos, com até o tamanho de um polegar e com sete perfurações (uma central e as outras seis formando um
círculo na metade do caminho entre o centro e a face externa). As perfurações estabilizam a taxa de
queima porque, enquanto o exterior se queima em sentido do interior, ocorre o inverso nos furos, para fora. Pólvoras de queima rápida para armas de fogo são feitas com formas extrudadas com maior área superficial, como lâminas, ou por achatamento de grãos esféricos. A secagem é realizada a
vácuo. Os
solventes são então recondensados e reciclados. Os grãos são também revestidos com
grafite, para prevenir que faíscas provenientes de
eletricidade estática causem ignições indesejadas, além de reduzir ou acabar com a tendência dos grãos em se aglutinarem, tornando o manuseio e o carregamento mais fáceis.
Pólvora negra
A pólvora negra é composta de ingredientes granulares:
A proporção ótima para a pólvora é:
- salitre 74,64%, enxofre 11,64% e carvão vegetal 13,51%.
A proporção básica de seus elementos constituintes é:
- 2 partes de enxofre: 3 partes de carvão vegetal: 15 partes de salitre
Um
mito urbano comumente associado a pólvora negra é de que o carvão mineral (ou então grafite) sejam preferidos com relação ao vegetal, por conterem mais carbono. Isso é a mais falsa lenda. A queima de pólvoras usando esses materiais vai ser, medíocre, se muito (considerando que acenda). A razão para essa lenda, talvez venha do fato da estequiometria da pólvora ser um bocado confusa. O carbono da reação escrita lembra 'carbono puro' que é grafite ou carvão, mas não é isso na realidade: o que causa a rápida reação são os chamados "materiais voláteis" presentes no carvão que além disso deve ser pouco denso; por isso é de origem vegetal e preparado com o maior cuidado de madeiras escolhidas a dedo (a mais famosa é o carvão do salgueiro, mas outros tipos de madeira pouco densas são usados também). A carbonização da madeira também é uma arte em si ; o processo de carbonização, se falho, levará a pólvoras bem inferiores. Esse processo é feito simplesmente usando a madeira na forma de pequenos pedaços dentro de um recipiente metálico com um pequeno furo. O recipiente é aquecido POR FORA. Isso faz a água evaporar da madeira e escapar na forma de vapor pelo pequeno orifício; depois que a água vai embora, os materiais celulósicos e lignínicos da madeira começam a se modificar, e a serem parcialmente carbonizados; após certo tempo, se extingue o fogo e deixa o carvão formado esfriar lentamente e sem abrir o recipiente (caso contrario o oxigênio atmosférico reagiria com o carvão quente formado, fazendo-o ignizar).
Ainda sobre a reação da pólvora negra, podemos dizer que existem várias reações que supostamente ocorrem na mistura e ao mesmo tempo. A mais simples, talvez, é:
2KNO3 + S + 3C → K2S + N2 + 3CO2
Mas na literatura existem várias outras, como por exemplo:
4KNO3 + 2S + 6C → 2K2S + 2N2 + 6CO2
16KNO3 + 6S + 13C → 5K2SO4 + 2K2CO3 + K2S + 8N2 + 11CO2
2KNO3 + S + 3C → K2S + 3 CO2 + N2 2KNO3 + S + 3C → K2CO3 + CO2 + CO + N2 + S 2KNO3 + S + 3C → K2CO3 + 1.5 CO2 + 0.5 C + S + N2
l0KNO3 + 3S + 8C → 2K2CO3 + 3K2SO4 + 6CO2 + 5N2
Etc.
A graduação de tamanhos dos grãos de pólvora negra vão do áspero Fg, usado em rifles de grande calibre e pequenos canhões, passando pelo FFg (médios e pequenos calibres de rifles), FFFg (pistolas) e FFFFg (pistolas curtas e garruchas de pederneira).
Apesar de a pólvora negra não ser realmente um alto explosivo, geralmente o é classificado pelas autoridades em virtude de sua fácil obtenção.
História]
A pólvora foi descoberta na
China, durante a dinastia Han. A descoberta foi feita por acidente por alquimistas que procuravam pelo
elixir da longa vida, e as primeiras referências à pólvora aparecem como avisos em textos de
alquimia para não se misturarem certos materiais uns com os outros.
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Por volta do século X a pólvora começou a ser usada com propósitos militares na China na forma de foguetes e bombas explosivas lançadas de
catapultas. A primeira referência a um
canhão surge em
1126 quando foram utilizados tubos feitos de
bambu para se lançarem
mísseis contra o inimigo. Eventualmente os tubos de bambu foram substituídos por tubos de metal, e o mais antigo canhão na China data de
1290. Da China, o uso militar da pólvora parece ter se espalhado para o
Japão e a
Europa.
Foi usada pelos mongóis contra os Húngaros em
1241 e foi mencionada por
Roger Bacon em
1248, no entanto há quem atribua também ao monge franciscano alemão Berthold Schwarz a sua redescoberta.
Por volta de meados do século XIV, os primeiros canhões são mencionados extensivamente tanto na Europa quanto na China. O
salitre necessário na obtenção da
pólvora negra era conseguido a partir do "cozimento" de fezes de animais.
A pólvora foi usada pela primeira vez para lançar projéteis de uma arma portátil de tamanho semelhante ao dos
rifles atuais na
Arábia, por volta de
1304.
Na China assim como na Europa, o uso da pólvora em canhões e armas de fogo foi atrasado pela dificuldade em se obter tubos de metal suficientemente resistentes que pudessem conter a explosão. Este problema pode ter criado o falso mito de que os chineses usaram a descoberta somente para a manufatura de fogos de artifício. De fato, a pólvora utilizada para propelir projéteis de canhão e
foguetes foi utilizada extensivamente na conquista da
Mongólia no
Século XIII e um aspecto da Guerra do Leste Asiático depois disso. As muralhas da cidade de Beijing (
Pequim), por exemplo, foram especificamente projetadas para suportar um ataque de
artilharia e a
Dinastia Ming mudou a capital de Nanjing para
Beijing especialmente por causa das colinas em volta de Nanjing, que eram bons locais para os invasores disporem sua
artilharia.
Do
século XV até o
Século XVII se viu um desenvolvimento generalizado na tecnologia da pólvora tanto na
Europa quanto no
extremo Oriente. Avanços na
metalurgia conduziram ao desenvolvimento de armas leves e os
mosquetes. A tecnologia de artilharia na Europa gradualmente ultrapassou a da China e essas melhorias tecnológicas foram transferidas de volta à China pelas
missões jesuítas que foram postas a prova pela manufatura de canhões pelo último imperador
Ming e o primeiro
Qing.
O exército francês foi o primeiro a usar a
Poudre B mas não foi muito depois que outros países europeus seguiram seu exemplo. A pólvora de Vieille revolucionou a eficiência das armas curtas e dos
rifles. Primeiramente porque não havia, praticamente, a formação de fumaça quando a arma era disparada e depois porque era muito mais poderosa do que a pólvora negra dando uma precisão de quase 1.000 metros aos rifles.
A
pólvora sem fumaça possibilitou o desenvolvimento das modernas armas semi-automáticas e das armas automáticas. A queima da pólvora negra deixa uma fina camada de resíduo que apresenta propriedades
higroscópicas e corrosivas. O resíduo da
pólvora sem fumaça, não exibe nenhuma dessas propriedades. Isto torna possível uma arma de carregamento automático com diversas partes móveis, que sofreriam de emperramento se utilizassem pólvora negra.
Referências
- Jack Kelly. Gunpowder: Alchemy, Bombards, & Pyrotechnics. [S.l.]: Basic Books. ISBN 0465037186