Pređi na sadržaj

Barut

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Barut
Barut u staklenoj posudi, Rusija
Crtež drevnog kineskog vojnika s raketom
Bronzani ručni top iz dinastije Juan, 13. ili 14. vek, Kina
Bezdimni barut

Barut ili puščani prah je supstanca koja vrlo brzo sagoreva uz oslobađanje gasova koji služe kao pokretačka energija u vatrenom oružju. Ova definicija se odnosi i na crni i na bezdimni barut. Obe vrste baruta su slabi eksplozivi. Njihovim sagorevanjem se stvara podzvučni deflagracioni talas naspram nadzvučnog eksplozivnog talasa koji stvaraju jaki eksplozivi. Rezultat toga je da je pritisak koji nastaje sagorevanjem baruta dovoljan da potisne zrno, ali ne i da razori eksplozivnu komoru vatrenog oružja. Iz istih razloga barut nije dobar za razbijanje stena ili utvrđenja, gde se uspešno koriste jaki eksplozivi.

Barut je najstariji poznati hemijski eksploziv. To je smeša sumpora, drvenog uglja i kalijum nitrata. Sumpor i ugalj deluju kao gorivo dok je kalijum nitrat oksidaciono sredstvo.[1][2] Zbog svojih zapaljivih osobina, količine toplote koju oslobađa i zapremine gasova koje proizvodi, barut se najčešće koristi kao pogonsko sredstvo u vatrenom oružju i kao pirotehnički sastojak u vatrometu. Smeša koja se koristi za razaranje stena (kao na primer u kamenolomu) zove se prah za miniranje.

Barutu je dodeljen UN broj UN0027 te je svrstan u klasu opasnosti 1.1D. Tačka paljenja iznosi približno 427—464 °C (801—867 °F; 700—737 K). Konkretna tačka paljenja može odstupati u zavisnosti od hemijskog sastava baruta. Relativna gustina baruta iznosi 1,7 do 1,82 (po živinom metodu) odnosno 1,92 do 2,08 (mereno piknometrom). pH vrednost baruta je između 6,0 i 8,0. Takođe se smatra nerastvorljivim materijalom.[3]

Prema većini istoričara, smatra se da je barut izmišljen u 9. veku u Kini,[4][5] dok su se najraniji zapisi formule za njegovu izradu pojavili u 11. veku u tekstu iz dinastije Song, Wujing Zongyao.[6] Njegovo otkriće dovelo je najpre do otkrića vatrometa te primitivnog vatrenog oružja u Kini. U vekovima nakon kineskog otkrića, oružja s barutom su se počela pojavljivati u muslimanskom svetu, Evropi i Indiji. Tehnologija baruta se iz Kine prvo raširila preko srednje Azije na Srednji istok pa potom u Evropu.[7] Rani zapadnjački izveštaji o barutu se pojavljuju u tekstovima koje je napisao engleski filozof Rodžer Bejkon u 13. veku.[8]

Barut je svrstan u slabije eksplozivne materijale zbog svoje relativno spore brzine raspadanja i, uzročno-posledično, niske brizantnosti. Slabi eksplozivi deflagriraju (tj. sagorevaju) podzvučnim brzinama, dok snažni eksplozivi detoniraju proizvodeći nadzvučne talase. Brzina sagorevanja baruta se povećava povećanjem pritiska, tako da u zatvorenoj posudi može eksplodirati, a izvan nje samo sagoreva. Zapaljenje baruta zapakovanog iza metka mora dati dovoljno pritiska da zrno izbaci iz cevi velikom brzinom, ali ne i previše da se ne raspadne čaura odnosno cev. Stoga barut predstavlja vrlo dobro pogonsko gorivo, ali je manje pogodan za razbijanje stena ili utvrđenja. On se koristio za punjenje artiljerijskih granata, za miniranje i u građevinarstvu za grubo uklanjanje stena, sve do druge polovine 19. veka kada su napravljeni prvi pravi eksplozivi (nitro-eksplozivi). Danas se barut ne koristi za moderne eksplozivne bojne glave, niti se koristi kao glavni eksploziv u aktivnostima miniranja terena zbog troškova njegovog dobijanja u odnosu na nove alternativne eksplozive poput amonijum-nitrata/tečnog goriva (ANFO).[9] Crni barut se još koristi kao element za usporenje eksplozije u raznim municijama gde se traže sporogoreće osobine.

Istorija i poreklo

[uredi | uredi izvor]
Mongoli bacaju primitivne bombe na japanske samuraje za vreme mongolske invazije Japana, 1281.

Smatra se da je barut izmišljen u Kini kada su taoisti pokušali da sačine napitak besmrtnosti. Barut se smatra jednim od četiri velika otkrića drevne Kine. Nedugo posle, kineske vojne snage su počele da koriste vatreno oružje na bazi baruta (poput raketa, pištolja i topova) te eksplozivna sredstva (tj. granate i razne vrste bombi) u borbama protiv Mongola kada su oni pokušali da izvrše invaziju i unište gradske odbrambene zidine na severnim granicama Kine. Nakon što su Mongoli osvojili Kinu i osnovali dinastiju Juan, i oni su počeli da koriste kinesku vojnu tehnologiju na bazi baruta u svom pokušaju da osvoje Japan. Takođe su koristili barut kao gorivo za rakete.

Većina naučnika smatra da se nakon otkrića baruta u Kini, on proširio preko Bliskog istoka sve do Evrope,[7] mada među njima postoji neslaganje o tome koliko je kinesko napredovanje u ratovanju pomoću baruta uticalo na njegov kasniji napredak na Bliskom istoku i Evropi.[10][11] Širenje baruta iz Kine po Aziji vrlo često se pripisuje Mongolima. Jedan od prvih primera kada su se Evropljani susreli sa vatrenim oružjem i barutom bila je bitka na reci Šajo 1241. godine. U toj bici, Mongoli ne samo da su koristili barut u primitivom kineskom vatrenom oružju već i prve primitivne granate.

Osnovni problem koji se javlja u proučavanju rane istorije baruta je teži pristup izvorima bliskim opisanim događajima. Vrlo često, prvi zapisi dosta subjektivno opisuju upotrebu baruta u vojnim sukobima, a pisani su čak i nekoliko vekova nakon dešavanja, te su u znatnoj meri „obojeni“ tadašnjim iskustvima hroničara.[12] Takođe relativno je teško tačno prevesti originalne alhemijske tekstove, naročito srednjovekovne kineske tekstove, kojima se pokušava objasniti fenomen pomoću metafora, u moderni naučni jezik sa stogo definisanom terminologijom. Poteškoće oko prevoda dovele su i do grešaka ili proizvoljnih interpretacije koji se graniče sa umetničkom slobodom.[10][13] Rani natpisi koji možda spominju barut su ponekad u lingvističkom procesu označeni takozvanom semantičkom promenom (gde stare reči dobijaju nova značenja).[14] Na primer, arapska reč naft prešla je iz značenja kojim je označava naftu u značenje baruta, dok je kineska reč pao evoluirala iz značenja za katapult u reč koja označava top.[15]

Muslimani su dobili znanja o barutu u periodu između 1240. i 1280, u vreme kada je Sirijac Hasan al-Rammah na arapskom napisao recepte za barut, uputstva za pročišćavanje šalitre te opise za načine paljenja baruta. Barut je iz Kine na Bliski istok verovatno došao preko Indije.[16] Na ovo upućuje al-Ramahovo korištenje pojmova „koji sugerišu da je on svoje znanje dobio iz kineskih izvora“, a takođe i njegovo spominjanje šalitre pod pojmom „kineski sneg“ (arap. ثلج الصين -saldž al-ṣīn), dok vatromet opisuje kao „kineske cvjetove“, a rakete kao „kineske stijele“.[17] Ipak, pošto je al-Ramah svoje tekstove posvetio „svom ocu i precima“, Ahmed Y. al-Hasan smatra da se barut raširio po Siriji i Egiptu „krajem 12. ili početkom 13. veka“.[18] Persijanci su šalitru nazivali „kineska so“[19][20] ili „so iz kineskih slanih močvara“ (pers. نمک شوره چيني -namak šūra hīnī).[8][14]

Najraniji sačuvani dokumentovani dokazi korištenja ručnih pištolja, za koje se smatra da su najstarija vrsta malog, prenosivog vatrenog oružja i prethodnih današnjih pištolja, potiču iz nekoliko arapskih rukopisa datiranih u 14. vek.[21] Al-Hasan smatra da su oni bili zasnovani na ranijim originalima i da se u tim rukopisima navodi da su ručne topove koristili Memluci u bici kod Ajn Džaluta 1260. godine.[18] Hasan al-Ramah je u svoj tekst pod naslovom Al-furusijah ve al-manasib al-harbija (Knjiga vojne konjice i domišljatih vojnih uređaja), uključio 107 recepata za spravljanje baruta, od čega je 22 za rakete. Ako se uzmu srednje vrednosti za 17 od 22 ove smeše za rakete (75% nitrata, 9,06% sumpora i 15,94% uglja), dolazi se do gotovo identičnog „recepta“ za idealni moderni barut od 75% kalijum nitrata, 10% sumpora i 15% ugljenika.[18]

Proizvodnja baruta kontrolisana od strane države u Osmanlijskom carstvu, kroz rani oblik lanca dobavljača kojim su se nabavljali nitrati, sumpor i visokokvalitetni ugalj od hrastova iz Anadolije, doprineo je značajnom širenju baruta od 15. do 18. veka. Takva proizvodnja trajala je sve do kasnog 19. veka, kada je znatno smanjena, što približno odgovara i padu vojne moći carstva.[22]

Efekat

[uredi | uredi izvor]

Barut je slab eksploziv: ne detonira, već deflagrira (brzo gori). Ovo je prednost u pogonskom uređaju, gde se ne želi udar koji bi razbio pištolj i potencijalno oštetio operatera; međutim, to je nedostatak kada se želi eksplozija. U tom slučaju, pogonsko gorivo (i što je najvažnije, gasovi koji nastaju njegovim sagorevanjem) moraju biti ograničeni. Pošto sadrži sopstveni oksidator i dodatno gori brže pod pritiskom, njegovo sagorevanje je sposobno da rasprsne kontejnere kao što su granate, granata ili improvizovane „cevne bombe“ ili „lonca pod pritiskom“ da bi se formirali šrapneli.

U vađenju, visoki eksplozivi su generalno poželjniji za razbijanje stena. Međutim, zbog svog malog sjaja, barut izaziva manje lomova i rezultira upotrebljivijim kamenom u poređenju sa drugim eksplozivima, što ga čini korisnim za miniranje škriljaca, koji je krhak, [23] ili monumentalni kamen kao što su granit i mermer. Barut je veoma pogodan za prazne metke, signalne rakete, rafalne punjenja i lansiranja sa linija za spasavanje. Takođe se koristi u vatrometu za podizanje granata, u raketama kao gorivo i u određenim specijalnim efektima.

Sagorevanjem manje od polovine mase baruta pretvara se u gas; većina se pretvara u čestice. Neki od njih se izbacuju, gube pogonsku snagu, zagađuju vazduh i generalno predstavljaju smetnju (odavanje položaja vojnika, stvaranje magle koja ometa vid, itd.). Nešto od toga završi kao debeo sloj čađi unutar cevi, gde je takođe smetnja za naredne hice i uzrok zaglavljivanja automatskog oružja. Štaviše, ovaj ostatak je higroskopan i uz dodatak vlage koja se apsorbuje iz vazduha formira korozivnu materiju. Čađ sadrži kalijum oksid ili natrijum-oksid koji se pretvara u kalijum-hidroksid, ili natrijum-hidroksid, koji korodira cevi od kovanog gvožđa ili čelika. Zbog toga je potrebno temeljno i redovno čišćenje kako bi se uklonili ostaci. [24]

Barut se može koristiti u modernom vatrenom oružju sve dok nije na gas. [Footnote 1] Najkompatibilnije moderne puške su sačmarice sa glatkim cevima koje rade sa dugim trzajem sa hromiranim osnovnim delovima kao što su cevi i provrti. Takvi pištolji imaju minimalno prljanje i koroziju i lakše se čiste. [31]

Sastav

[uredi | uredi izvor]

Pojam crni barut skovan je krajem 19. veka, uglavnom u SAD, da bi se razlikovali raniji recepti za pravljenje baruta od novih bezdimnih barutnih vrsta i poludimnih puščanih prahova, u slučajevima kada se ti pojmovi ne odnose na kordit. Poludimni baruti imaju većinu osobina sličnih crnom barutu, ali proizvode znatno manju količinu dima i proizvoda sagorevanja. Bezdimni barut ima dosta drugačije osobine sagorevanja (pritisak u odnosu na vreme) i može proizvesti viši pritisak i rad po jednom gramu. Njegova upotreba u starijim oružjima, dizajniranim za crni barut, može ih uništiti. Bezdimni može biti raznih boja, od smeđih do žutih i belih nijansi. Većina poludimnih baruta se prestala proizvoditi 1920-ih.[32][33][34]

Crni barut je granularna smeša:

  • nitrata, obično kalijum nitrata (KNO3), koji u reakciji sagorevanja služi kao izvor kiseonika;
  • drveni ugalj, koji u reakciji služi kao podloga za ugljenik i druge izvore goriva, a pojednostavljuje se kao ugljenik (C);
  • sumpor (S), koji služi za snižavanje temperature neophodne za zapaljenje smese, a takođe služi i kao gorivo za reakciju, pa on time povećava brzinu izgaranja baruta.

Kalijum nitrat je najvažniji sastojak baruta, bilo da se radi o količini ili funkciji, jer u se procesu sagorevanja iz njega otpušta kiseonik, a potpomaže i brzo sagorijevanje drugih sastojaka.[35] Da bi se sprečila mogućnost nenamernog zapaljenja baruta statičkim elektricitetom, granule modernog crnog baruta su obično obložene grafitom, koji sprečava nastanak elektrostatičkog naboja. Ugalj se ne sastoji od čistog ugljenika. U njemu se nalazi i delimično pirolizovana celuloza, u kojoj drvo nije u potpunosti raspadnuto. Čisti ugljenik se razlikuje od običnog drvenog uglja. Dok je temperatura samozapaljenja uglja relativno niska, kod ugljika je ona znatno viša. Stoga, kada bi u sastavu crnog baruta bio čisti ugljenik, on bi sagorijevao poput vrha šibice, što je i najbolje.[36]

Trenutni standardni sastav za crne barute, koje proizvode pirotehničari, usvojen je još tokom 1780-ih. Prema težini, proporcije su 75% kalijum nitrata (poznatijeg kao šalitra), 15% mekog drvenog uglja i 10% sumpora.[37] Ovi odnosi su varirali tokom vekova i u raznim zemljama, a mogu se donekle promeniti u zavisnosti od namene baruta. Na primer, stepeni snage crnog baruta, koji nije pogodan za korištenje u vatrenom oružju ali pogodan za miniranje stena u kamenolomima, naziva se prah za miniranje umesto „barut“ sa standardnim odnosima 70% nitrata, 14% uglja i 16% sumpora. Takav barut se može praviti i sa jeftinijim natrijum nitratom koji zamenjuje kalijum nitrat, a odnosi mogu biti i niži, na primer, 40% nitrata, 30% uglja i 30% sumpora.[38] Lamot du Pont je 1857. rešio osnovni problem koristeći formulu sa jeftinijim natrijum nitratom te je takvu formulu patentirao kao DuPont "B" prah za miniranje. Nakon toga, od njega je počeo da proizvodi zrnca pomoću prese na uobičajen način, u kojem je mešao prah sa grafitnom prašinom tokom 12 sati. Time je dobio sloj grafita na svakom zrncu baruta, čime je smanjio njegovu mogućnost upijanja vlage.[10]

Međutim, upotreba grafita i natrijum nitrata nije bila novost. Sjajna zrnca baruta prekrivena grafitom bila su već usvojena tehnika 1839,[39] dok je minerski prah na bazi natrijum nitrita pravljen u Peruu dugi niz godina ranije, koristeći natrijum nitrat iskopan iz rudnika Tarapaca (danas u Čileu).[40] Osim toga, 1846. su izgrađene dve fabrike na jugozapadu Engleske gde se pravio minerski prah koristeći peruanski natrijum nitrat.[41] Tu ideju, prema nekima, iz Perua su donijeli rudari iz Kornvola koji su se vratili kući nakon isteka ugovora. Druga pretpostavka je da je Bilijam Lob, sakupljač biljaka, prepoznao mogućnosti natrijum nitrata tokom svog putovanja u Južnu Ameriku. Lamot du Pont je zasigurno znao o korištenju grafita, a takođe je mogao znati i za fabrike u jugozapadnoj Engleskoj. U svom patentu, on je bio naročito pažljiv kada je naveo da je njegov patent zapravo kombinacija grafita sa barutom na bazi natrijum nitrata, a ne da se radi o dve zasebne tehnologije.

Francuski ratni barut iz 1879. sastojao se iz 75% šalitre, 12,5% uglja i 12,5% sumpora. Engleski ratni barut iz 1879. koristio se u odnosu 75% šalitre, 15% uglja i 10% sumpora.[42] Britanske Kongrevove rakete koristile su smesu 62,4% šalitre, 23,2% uglja i 14,4% sumpora, dok je britanski barut Mark VII izmenio odnos na 65% šalitre, 20% uglja i 15% sumpora.[43] Objašnjenje za veliki raspon u odnosima povezan je sa načinima upotrebe takvih baruta. Barut korišten za rakete može imati znatno sporiju brzinu izgaranja, jer on ubrzava projektile daleko duži vremenski period, dok barut za oružje poput pušaka kremenjača, mušketa, kubura i slično treba znatno višu brzinu sagorevanja da ubrza metak u dosta kraćem vremenu. Topovi su obično koristili sporogoreće barute, jer bi mnogi mogli napuknuti sa brzogorećim barutima.

Ostale kompozicije

[uredi | uredi izvor]

Osim crnog baruta, postoje i druge istorijski važne vrste baruta. Navodi se da se „braon barut“ sastoji od 79% nitrata, 3% sumpora i 18% drvenog uglja na 100 suvog praha, sa oko 2% vlage. Prizmatični smeđi prah je proizvod velikog zrna koji je kompanija Rottweil predstavila 1884. godine u Nemačkoj, koji je ubrzo nakon toga usvojila britanska Kraljevska mornarica. Francuska mornarica usvojila je fini, 3,1 milimetarski, ne prizmatični zrnasti proizvod pod nazivom Slow Burning Cocoa (SBC) ili "kakao prah". Ovi braon prahovi su još više smanjili brzinu sagorevanja koristeći samo 2 procenta sumpora i korišćenjem drvenog uglja napravljenog od ražene slame koja nije bila potpuno ugljenisana, pa otuda i braon boja. [44]

Lesmok prah je proizvod koji je razvio DuPont 1911. [45] jedan od nekoliko poludimnih proizvoda u industriji koji sadrže mešavinu crnog i nitroceluloznog praha. Prodat je Vinčesteru i drugima prvenstveno za .22 i .32 male kalibre. Njegova prednost je bila u tome što se u to vreme verovalo da je manje korozivan od bezdimnog baruta koji je tada bio u upotrebi. U SAD se sve do 1920-ih nije shvatalo da je stvarni izvor korozije ostatak kalijum hlorida iz prajmera osetljivih na kalijum hlorat. Krupniji crni prah bolje raspršuje ostatke prajmera. Neuspeh da se ublaži korozija prajmera disperzijom izazvala je lažan utisak da prah na bazi nitroceluloze izaziva koroziju. [46] Lesmok je imao nešto veće količine crnog praha za raspršivanje ostataka prajmera, ali nešto manje ukupne količine od pravog crnog praha, što je zahtevalo ređe čišćenje otvora. [47] Poslednji put ga je prodao Vinčester 1947.

Prah bez sumpora

[uredi | uredi izvor]
Rafalna cev replike pištolja sa punjačem, koja je umesto crnog baruta napunjena nitroceluloznim prahom i nije mogla da izdrži veće pritiske savremenog pogonskog goriva

Razvoj bezdimnog baruta, kao što je kordit, krajem 19. veka stvorio je potrebu za punjenjem osetljivim na varnice, kao što je barut. Međutim, sadržaj sumpora u tradicionalnim barutima je izazvao probleme sa korozijom kod Cordite Mk I i to je dovelo do uvođenja niza baruta bez sumpora, različitih veličina zrna. [48] Obično sadrže 70,5 delova šalitre i 29,5 delova drvenog uglja. [48] Kao i crni barut, proizvodili su se u različitim veličinama zrna. U Ujedinjenom Kraljevstvu, najfinije zrno je bilo poznato kao prah od brašna bez sumpora (SMP). Krupnija zrna su numerisana kao barut bez sumpora (SFG n): 'SFG 12', 'SFG 20', 'SFG 40' i 'SFG 90' , na primer gde broj predstavlja najmanju veličinu BSS sita, koja nije zadržala zrna.

Glavna uloga sumpora u barutu je smanjenje temperature paljenja. Reakcija uzorka za barut bez sumpora bi bila:

Bezdimni prah ili barut

[uredi | uredi izvor]

Termin crni barut je skovan krajem 19. veka, prvenstveno u Sjedinjenim Državama, kako bi se razlikovale prethodne formulacije baruta od novih bezdimnih i polubezdimnih baruta. Polu-bezdimni baruti su imali svojstva zapremine koja je bila približna crnom barutu, ali je imala značajno smanjene količine dima i produkata sagorevanja. Bezdimni prah ima različita svojstva gorenja (pritisak u odnosu na vreme) i može da generiše veći pritisak i rad po gramu. Ovo može pokidati starije oružje dizajnirano za crni barut. Bezdimni prah je bio u boji od smeđe žute do žute do bele boje. Većina rasutog poludimnog baruta prestala je da se proizvodi 1920-ih. [49][47][50]

Osobine sagorevanja

[uredi | uredi izvor]

Barut se proizvodi u barutani. Crni barut je smeša šalitre (kalijum-nitrata ili, ređe, natrijum-nitrata) ćumura i sumpora sa približnim težinskim odnosom 15:3:2. Kroz vekove odnos se menjao i varira zavisno od namene baruta. Sastojci su dobro pomešani i samleveni pod teškim valjcima. Međusobno reaguju eksplozivnom žestinom prilikom paljenja i tada proizvode veoma veliku zapreminu gasa, koja je mnogo veća od zapremine polaznog materijala. Teoretski, reakcija se može prikazati jednačinom:

2 KNO3 + S + 3 C → K2S + N2 + 3 CO2.

Pri ovoj reakciji kalijum-sulfid ostaje kao čvrsti ostatak. Ipak, stvarni mehanizam je komplikovaniji i zbog sporednih reakcija grade se drugi proizvodi kao što su kalijum-karbonat i kalijum-sulfat.

Balansirana, ali i dalje pojednostavljena, jednačina glasila bi:[51]

10 KNO3 + 3 S + 8°C→ 2 K2CO3 + 3 K2SO4 + 6 CO2 + 5 N2.

Iako hemijska formula uglja varira, ona približno može biti predstavljena njegovom empirijskom formulom: C7H4O. Stoga, znatno tačnija jednačina raspadanja običnog crnog baruta koji se koristi sa sumporom, može biti opisana ovako:

6 KNO3 + C7H4O + 2 S → K2CO3 + K2SO4 + K2S + 4 CO2 + 2 CO + 2 H2O + 3 N2

Sagorevanje crnog baruta bez upotrebe sumpora:

10 KNO3 + 2°Csub>7H4O → 5 K2CO3 + 4 CO2 + 5 CO + 4 H2O + 5 N2

Sagorijevanje baruta se ne odvija u jednoj reakciji, ipak, nusproizvode reakcije nije lako predvideti. Jedna studija je pokazala da je nastalo (u opadajućem nizu prema količinama) 55,91% čvrstih proizvoda: kalijum karbonat, kalijum sulfat, sumpor, kalijum nitrat, kalijum tiocijanat, ugljenik i amonijum karbonat te 42,98% gasovitih proizvoda: ugljen-dioksid, azot, ugljen monoksid, vodonik sulfid, vodonik i metan kao i 1,11% vode.

Crni barut napravljen sa jeftinijim i dostupnijim natrijum nitratom (u odgovarajućim proporcijama) delovao je jednako dobro, ali je bio i puno više osetljiv na vlagu od baruta napravljenih od kalijum nitrata, poznatijeg pod nazivom šalitra. Pošto su zrnca crnog baruta napravljenog od šalitre mnogo bolje podnosila vlagu u vazduhu, on se mogao skladištiti i izvan posude bez degradacije uzrokovane vlagom. Stare kubure i puške kremenjače su mogle opaliti čak i ako su godinama visile okačene na zid, pošto su ostajale na suvom mestu. Za razliku od njih, crni barut napravljen od natrijum nitrata morao je biti skladišten u poklopljenim i zapečaćenim posudama (bačvama) da bi ostao stabilan.

Barut otpušta otprilike 3 MJ energije po kilogramu, a sadrži i vlastiti oksidant. U poređenju s tim, specifična energija TNT-a je 4,7 MJ po kilogramu, dok je specifična energija benzina 47,2 MJ po kilogramu (mada je benzinu neophodan oksidant, tako da optimizovana mešavina benzina i O2 sadrži 10,4 MJ po kilogramu). Barut spada u slabo eksplozivne materijale i kao takav se ne detonira. Umesto toga, on deflagrira. Pošto sadrži vlastiti oksidant te još brže gori pod pritiskom, njegovim sagorevanjem moguće je raspuknuće posuda ili predmeta u kojima je smešten, poput granata, bombi i improviziranih eksplozivnih naprava, čime nastaju geleri (šrapneli).

Karakteristike i upotreba

[uredi | uredi izvor]

Barut ne spada u visoke eksplozive jer ima vrlo malu brzinu sagorevanja, dakle, ima nisku brizantnost. Ista osobina koja ga čini slabim eksplozivom čini ga korisnim propelantom (pogonskim sredstvom za projektile u vatrenom oružju) - nedostatak brizantnosti onemogućava crni barut da razbije burence vatrenog oružja i usmerava energiju na pogon artiljerijskog zrna.

Glavna prednost modernog bezdimnog baruta u odnosu na crni barut je visoka energetska gustina i mala količina čađi koju ostavlja nakon sagorevanja. Tokom sagorevanja, manje od pola crnog baruta se pretvori u gas; ostatak se pretvara u debeli sloj čađi unutar burenceta i gust oblak belog dima. Čađ ne samo da je višak u tom procesu, nego i uzrokuje brže rđanje metala dotičnog oružja. Da bi se sprečile negativne posledice, pre i posle pucanja iz oružja sa crnim barutom, ono se mora dobro očistiti, što troši vreme, a gust dim koji prouzrokuje ometa vidljivost te predstavlja još jednu slabost u borbi.

Krupnoća granula crnog baruta određuje koliko brzo će on sagoreti. Što je barut sitniji, to je površina veća i barut brže gori. Dakle, barut predstavlja eksploziv čija se brzina sagorevanja može regulisati.

Druge upotrebe

[uredi | uredi izvor]

Osim njegove upotrebe kao pogonskog goriva u vatrenom oružju i artiljeriji, crni barut je druga glavna upotreba bila kao prah za miniranje u kamenolomima, rudarstvu i izgradnji puteva (uključujući izgradnju pruga). Tokom 19. veka, van ratnih vanrednih situacija kao što su Krimski rat ili Američki građanski rat, više crnog baruta je korišćeno u ovim industrijskim upotrebama nego u vatrenom oružju i artiljeriji. Dinamit ga je postepeno zamenio za te namene. Danas su industrijski eksplozivi za takvu upotrebu i dalje ogromno tržište, ali većina tržišta je u novijim eksplozivima, a ne u crnom barutu.

Počevši od 1930-ih, barut ili bezdimni barut se koristio u pištoljima, omamljivačima za životinje i drugim industrijskim građevinskim alatima. [52] „Pištolj“, alat koji se pokreće prahom, zabija eksere ili šrafove u čvrsti beton, što nije moguće kod hidrauličkih alata, a danas je i dalje važan deo raznih industrija, ali se u patronama obično koriste bezdimni baruti. Industrijske sačmarice su korišćene da eliminišu uporne materijalne prstenove u radnim rotacionim pećima (kao što su one za cement, kreč, fosfat, itd.) i klinkera u operativnim pećima, a komercijalni alati čine ovu metodu pouzdanijom. [53]

Barut se povremeno koristio u druge svrhe osim oružja, rudarstva, vatrometa i građevinarstva:

  • Posle bitke kod Aspern-Eslinga (1809), Dominik-Žan Lari, hirurg Napoleonove armije, u nedostatku soli, začinio je od konjskog mesa barutom bujon za ranjenike. [54][55] Koristio se i za sterilizaciju na brodovima kada nije bilo alkohola.
  • Britanski mornari su koristili barut za pravljenje tetovaža kada mastilo nije bilo dostupno, bockanjem kože i utrljavanjem praha u ranu metodom poznatom kao traumatično tetoviranje. [56]
  • Kristijan Hajgens je eksperimentisao sa barutom 1673. u ranom pokušaju da napravi barutni motor, ali nije uspeo. [57] Savremeni pokušaji da se ponovo stvori njegov izum bili su na sličan način neuspešni. [58]
  • U blizini Londona 1853. godine, kapetan Šrapnel je demonstrirao upotrebu crnog baruta u preradi minerala u metodi za drobljenje ruda koje sadrže zlato ispaljivanjem iz topa u gvozdenu komoru. Ništa nije proizašlo iz pronalaska, jer su mašine za drobljenje koje su postale pouzdanije jer su već ušle u upotrebu. [59]
  • Počevši od 1967. godine, umetnik iz Los Anđelesa Ed Rusha počeo je da koristi barut kao umetnički medij za seriju radova na papiru.

Barut se prvobitno proizvodio u medicinske svrhe. Jeo se, u nadi da će izlečiti probavne bolesti; udisanje, za respiratorne poremećaje; i, kao što je pomenuto, utrljava se na poremećaje na nivou kože kao što su osip ili opekotine.

Pravni status

[uredi | uredi izvor]

Model pravilnika Ujedinjenih nacija o transportu opasnih materija i nacionalni transportni organi, kao što je Ministarstvo saobraćaja Sjedinjenih Država, klasifikovali su barut (crni barut) kao Grupu A: Primarna eksplozivna supstanca za transport jer se tako lako zapali. Kompletni proizvedeni uređaji koji sadrže crni barut se obično klasifikuju kao Grupa D: sekundarna detonirajuća supstanca, ili crni barut, ili predmeti koji sadrže sekundarnu detonirajuću supstancu, kao što su vatromet, raketni motor klase D, itd., za otpremu jer ih je teže zapaliti od pudera u prahu. Kao eksploziv, svi oni spadaju u kategoriju klase 1.

Vidi još

[uredi | uredi izvor]

Fusnote

[uredi | uredi izvor]
  1. ^ Punjenje patrona crnog baruta u većinu vatrenog oružja na gas dovodi do neuspeha u ciklusu. Međutim, neki pištolji na gas koji koriste patrone kao što su .45 ACP, 9x19mm, pa čak i 7.62x39mm mogu donekle pravilno da kruže u zavisnosti od modela vatrenog oružja, specifikacija kertridža i opterećenja (iako sa velikim zaprljanjem).).[25][26][27][28][29][30]

Reference

[uredi | uredi izvor]
  1. ^ Agrawal, Jai Prakash (2010). High Energy Materials: Propellants, Explosives and Pyrotechnics. Wiley-VCH. str. 69. ISBN 978-3-527-32610-5. 
  2. ^ Cressy, David (2013). Saltpeter: The Mother of Gunpowder. Oxford University Press. 
  3. ^ Services, Owen Compliance. „Black Powder” (PDF). Material Safety Data Sheet. Arhivirano iz originala (PDF) 3. 9. 2014. g. Pristupljeno 17. 6. 2017. 
  4. ^ „Who Built It First?”. History.com. Arhivirano iz originala 18. 4. 2016. g. Pristupljeno 17. 6. 2017. 
  5. ^ Helmenstine, Anne Marie. „Gunpowder Facts, History and Description”. About.com Education. Arhivirano iz originala 28. 04. 2016. g. Pristupljeno 17. 06. 2017. 
  6. ^ Chase, 2003., pp. 31.
  7. ^ a b Buchanan, 2006., pp. 2.
  8. ^ a b Needham, Joseph; Gwei-Djen Lu; Wang, Ling (1987). Science and civilisation in China, Volume 5, Part 7. Cambridge University Press. str. 48—50. ISBN 978-0-521-30358-3. 
  9. ^ Rossotti, Hazel (2002). Fire: Servant, Scourge, and Enigma. Courier Dover Publications. str. 132-137. ISBN 978-0-486-42261-9. 
  10. ^ a b v Kelly, 2004., pp. 218.
  11. ^ St. C. Easton: "Roger Bacon and his Search for a Universal Science", Oxford (1962)
  12. ^ Ágoston, Gábor (2005). Guns for the sultan: military power and the weapons industry in the Ottoman Empire. Cambridge University Press. str. 15. ISBN 978-0-521-84313-3. 
  13. ^ Ingham-Brown, George (1989). The Big Bang: A History of Explosives. Sutton Publishers. str. vi. ISBN 978-0-7509-1878-7. 
  14. ^ a b Bert S. Hall, "Introduction, 1999" str. xvii prema reprintu: Partington, James Riddick (1960). A history of Greek fire and gunpowder. JHU Press. ISBN 978-0-8018-5954-0. 
  15. ^ Purton, Peter (2009). A History of the Late Medieval Siege, 1200–1500. Boydell & Brewer. str. 108—109. ISBN 978-1-84383-449-6. 
  16. ^ Kelly 2004, str. 22: „Oko 1240. godine, Arapi su sa istoka naučili da prave šalitru („kineski sneg“). Uskoro su naučili da prave i barut. Takođe su naučili da prave vatromet („kinesko cveće“) i vatrometne rakete („kineske strele“)“
  17. ^ Kelly, 2004., pp. 22.
  18. ^ a b v Hassan, Ahmad Y. „Transfer of Islamic Technology to the West: Part III”. History of Science and Technology in Islam. Arhivirano iz originala 29. 12. 2015. g. Pristupljeno 21. 1. 2016. 
  19. ^ Watson 2006, str. 304
  20. ^ Nolan 2006, str. 365
  21. ^ Ancient Discoveries, epizoda 12: Machines of the East, History Channel, 2007 
  22. ^ Nelson, Cameron Rubaloff (juli 2010). Manufacture and transportation of gunpowder in the Ottoman Empire: 1400-1800.
  23. ^ Piddock, Susan (2007). „Slate, slate, everywhere slate: The cultural landscapes of the Willunga slate quarries, South Australia”. Australasian Historical Archaeology. 25: 5—18. JSTOR 29544573. 
  24. ^ Blackwood, J.D.; Bowden, F.P. (7. 1. 1952). „The initiation, burning and thermal decomposition of gunpowder”. Royal Society Publishing. 213 (1114): 285—310. Bibcode:1952RSPSA.213..285B. S2CID 55581169. doi:10.1098/rspa.1952.0127. Arhivirano iz originala 26. 10. 2019. g. Pristupljeno 8. 6. 2023. 
  25. ^ Black Powder 9mm Test
  26. ^ Guns.com- Cowboy Action Black Powder Glock 21
  27. ^ hickok45- Glock Torture Test with Black Powder
  28. ^ AK 47 with blackpowder loads
  29. ^ SKS blackpowder loads
  30. ^ 1911 Black Powder 45ACP Torture Test
  31. ^ Would a Modern Automatic Gun Work With Black Powder?. Backyard Ballistics. 18. 7. 2019. Arhivirano iz originala 17. 4. 2023. g. Pristupljeno 7. 6. 2023 — preko YouTube. 
  32. ^ „Swiss Handguns 1882”. 
  33. ^ Blackpowder to Pyrodex and Beyond, autor: Randy Wakeman na stranici "Chuck Hawks"
  34. ^ The History and Art of Shotshells Arhivirano na sajtu Wayback Machine (14. novembar 2007), autor: Jon Farrar, "Nebraskaland Magazine"
  35. ^ Buchanan. "Editor's Introduction: Setting the Context", u Buchanan, 2006., pp. 4.
  36. ^ Black Powder Recipes Arhivirano 2012-09-11 na sajtu Archive.today, Ulrich Bretscher
  37. ^ Earl, 1978., Poglavlje 2: The Development of Gunpowder
  38. ^ Julian S. Hatcher, Hatcher's Notebook, Military Service Publishing Company, 1947. Poglavlje XIII: Notes on Gunpowder, pp. 300-305.
  39. ^ „Some Account of Gunpowder”. The Saturday Magazine. 422, dodatak: 33—40. 1. 1. 1839. 
  40. ^ J., Wisniak J.; Garcés, I. (1. 9. 2001). „The Rise and Fall of the Salitre (Sodium Nitrate) Industry” (PDF). Indian Journal of Chemical Technology: 427—438. 
  41. ^ Bob, Ashford (2014). „Some Thoughts on Dartmoor Powdermills”. Rep. Trans. Devon. Ass. Advmt Sci. Exeter: The Devonshire Association. 146: 57—82. 
  42. ^ Workshop Receipts, izdavač William Clowes i sin, ograničeno izdanje, autor: Ernest Spon. datum: 1. august 1873.
  43. ^ GunpowderTranslation. Academic. Pristupljeno 31. 8. 2014. 
  44. ^ Kelly 2004, str. 224.
  45. ^ „A Cartridge Collector's Glossary - International Ammunition Association”. cartridgecollectors.org. 
  46. ^ Hatcher, Julian S. (1962). „Chapter XIV, Gun Corrosion and Ammunition Developments”. Hatcher's Notebook. Stackpole Books. str. 346—49. 
  47. ^ a b Wakeman, Randy. „Blackpowder to Pyrodex and Beyond”. Pristupljeno 31. 8. 2014. 
  48. ^ a b Cocroft 2000.
  49. ^ „Swiss Handguns 1882”. www.swissrifles.com. 
  50. ^ Farrar, Jon. „The History and Art of Shotshells”. Nebraskaland Magazine. Nebraska Game and Parks Commission. Arhivirano iz originala 14. 11. 2007. g. 
  51. ^ Flash! Bang! Whiz!, Univerzitet u Denveru
  52. ^ Corporation, Bonnier (april 1932). Popular Science. 
  53. ^ „MasterBlaster System”. Remington Products. Arhivirano iz originala 4. 10. 2010. g. 
  54. ^ Parker, Harold T. (1983). Three Napoleonic battles. (Repr., Durham, 1944. izd.). Durham, NC: Duke University Pr. str. 83. ISBN 978-0-8223-0547-7. 
  55. ^ Larrey is quoted in French at Dr Béraud, Études Hygiéniques de la chair de cheval comme aliment Arhivirano 4 mart 2016 na sajtu Wayback Machine, Musée des Familles (1841–42).
  56. ^ Rediker, Marcus (1989). Between the devil and the deep blue sea: merchant seamen, pirates, and the Anglo-American maritime world, 1700–1750 (1st pbk. izd.). Cambridge: Cambridge University Press. str. 12. ISBN 978-0-521-37983-0. 
  57. ^ Galloway, Robert Lindsay (1881). The Steam Engine and Its Inventors: A Historical Sketch. Macmillan. str. 20—25. Pristupljeno 24. 11. 2022. 
  58. ^ Beyond Television Productions (18. 10. 2006). Mythbusters: Air Cylinder of Death (Television production). Ep 63. 
  59. ^ Mining Journal 22 January 1853, p. 61

Literatura

[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze

[uredi | uredi izvor]
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Барут&oldid=28909041”