باروت و پودر سیاه هر دو مواد منفجره هستند که در سلاح ها و مواد منفجره استفاده می شوند. با این حال، تفاوت های کلیدی بین این دو ماده وجود دارد . پودر سیاه از طریق جاده ابریشم به غرب آسیا و اروپا راه یافت و در قرن سیزدهم میلادی در اروپا شناخته شد ولی باروت به طور مستقل در اروپا در قرن سیزدهم میلادی کشف شد.
باروت به طور کلی به انواع مختلف مواد منفجره اشاره دارد، در حالی که پودر سیاه نوع خاصی از باروت است که از نیترات پتاسیم، گوگرد و زغال چوب تشکیل شده است.
فهرست محتوا
باروت و پودر سیاه اصطلاحاتی هستند که اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند،اما مترادف نیستند.باروت در فرآیندی دقیق تر و کنترل شده تر از پودر سیاه تولید می شود. این امر باعث می شود که محصول نهایی خالص تر و پایدارتر باشد.
باروت به دلیل پایداری و قدرت بیشتر در کاربردهای نظامی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. پودر سیاه بیشتر در کاربردهای تفریحی مانند آتش بازی و تفنگ های ساچمه ای مورد استفاده قرار می گیرد.
پودر سیاه انقلابی بزرگ در جنگ و فناوری ایجاد کرد و به توسعه سلاح های گرم مانند تفنگ و توپ منجر شد.
باروت جایگزین پودر سیاه در سلاح ها و مهمات شد و به توسعه سلاح های مدرن مانند مسلسل و تانک منجر شد.
1.تاریخچه کوتاه و کلی باروت و پودر سیاه
تاریخچه پودرسیاه : پودر سیاه اولین بار در قرن نهم در چین اختراع شد.در قرن سیزدهم به اروپا و سپس به سایر نقاط جهان راه یافت.برای قرن ها اصلی ترین ماده منفجره در جهان بود.از پودرسیاه در سلاح‌های گرم اولیه، توپخانه، مواد منفجره و آتش‌بازی استفاده می‌شد.
تاریخچه باروت : اختراع آن به طور دقیق مشخص نیست . به طور کلی به چینی ها در حدود قرن هفتم تا نهم میلادی نسبت داده می شود . برخی منابع اختراع آن را به راجر بیکن ، کیمیاگر انگلیسی در قرن سیزدهم میلادی نسبت می دهند.
چون باروت قدرتمندتر و سریعتر از پودرسیاه بود ، به تدریج جایگزین پودرسیاه در سلاح‌های گرم و مواد منفجره شد . امروزه به طور گسترده در سلاح‌های گرم مدرن ، مهمات و مواد منفجره استفاده می‌شود.
2.مقایسه باروت و پودر سیاه از نظر ترکیبات
| ترکیب | باروت | پودر سیاه |
|---|---|---|
| نیترات پتاسیم (شوره) | 75% | 75% |
| گوگرد | 10% | 10% |
| منبع کربن | زغال چوب | کربنات کلسیم (آهک) |
| نسبت نیترات پتاسیم به گوگرد و کربن | 5:1 | 5:2 |
- باروت از زغال چوب به عنوان منبع کربن استفاده می کند، در حالی که پودر سیاه از کربنات کلسیم استفاده می کند.
- باروت به طور کلی نسبت نیترات پتاسیم به گوگرد و کربن بالاتری دارد که منجر به انفجار قوی تر و سریعتر می شود.
- پودر سیاه دود بیشتری تولید می کند زیرا کربنات کلسیم به طور کامل نمی سوزد.
3.مقایسه باروت و پودر سیاه از نظر روش تهیه و تولید
روش تهیه پودر سیاه:
- مرحله اول: نیترات پتاسیم، گوگرد و کربنات کلسیم به طور جداگانه آسیاب شده و به پودر تبدیل می شوند.
- مرحله دوم: پودرها به نسبت وزنی مناسب مخلوط می شوند.
- مرحله سوم: مخلوط به طور کامل هم زده می شود تا ذرات به طور یکنواخت توزیع شوند.
- مرحله چهارم: مخلوط مرطوب شده و به شکل خمیر در می آید.
- مرحله پنجم: خمیر به قطعات کوچک برش داده می شود و خشک می شود.
- مرحله ششم: قطعات خشک شده آسیاب شده و به پودر تبدیل می شوند.
روش تهیه باروت:
- مرحله اول: نیترات پتاسیم، گوگرد و زغال چوب به طور جداگانه تصفیه و خالص سازی می شوند.
- مرحله دوم: مواد اولیه به نسبت وزنی دقیق مخلوط می شوند.
- مرحله سوم: مخلوط در آسیاب های مخصوص به طور کامل آسیاب می شود.
- مرحله چهارم: مخلوط آسیاب شده تحت فشار و حرارت قرار می گیرد تا به شکل دانه های متراکم تبدیل شود.
- مرحله پنجم: دانه های متراکم به اندازه های مورد نظر برش داده می شوند.
تفاوت های کلیدی:
- روش تهیه: باروت فرآیندی پیچیده تر و دقیق تر دارد که شامل تصفیه، خالص سازی، آسیاب و فشرده سازی مواد اولیه است. پودر سیاه فرآیندی ساده تر دارد و نیازی به تصفیه و خالص سازی مواد اولیه ندارد.
- کیفیت: باروت به طور کلی خالص تر و پایدارتر از پودر سیاه است.
در برخی از انواع باروت از نیترات سدیم (NaNO3) استفاده می‌شود. این نوع باروت به باروت سدیم یا نیترات سدیم معروف است.
باروت سدیم به طور کلی از نیترات سدیم و زغال چوب تشکیل شده است و به جای نیترات پتاسیم (KNO3) که در پودر سیاه استفاده می‌شود، از نیترات سدیم استفاده می‌کند.
4.مقایسه باروت و پودر سیاه از نظر قدرت و سرعت
باروت قدرت انفجار بیشتری نسبت به پودر سیاه دارد و همچنین باروت سریعتر از پودرسیاه منفجر می‌شود.
دلایل تفاوت در سرعت و قدرت آنها عبارتند از:
- ترکیب: باروت از نیترات پتاسیم، گوگرد و زغال چوب تشکیل شده است. پودرسیاه از نیترات پتاسیم، گوگرد و کربنات کلسیم تشکیل شده است. زغال چوب منبع کربن قوی‌تری نسبت به کربنات کلسیم است.
- نسبت: باروت نسبت نیترات پتاسیم به گوگرد و کربن بالاتری دارد. این امر منجر به انفجار قوی‌تر می‌شود.
- چگالی: باروت چگالی بالاتری دارد. این امر به معنی انفجار سریعتر است.
5.مقایسه واکنش‌های باروت و پودر سیاه
واکنش‌های شیمیایی هر دو ماده گرمازا و منفجره هستند . سرعت واکنش باروت به دلیل وجود نیترات پتاسیم بیشتر، سریعتر است.
معادلات واکنش پودر سیاه :
2KNO₃ + 3C + S → K₂S + N₂ + 3CO₂
10KNO₃ + 8S + 3C → 2K₂CO₃ + 3K₂SO₄ + 6N₂ + 5CO₂
معادلات واکنش باروت :
10KNO3 + 3S + 8C → 2K2CO3 + 3K2SO4 + 6N2 + 10CO2
باروت به دلیل دمای احتراق بالاتر، فشار انفجار بیشتری دارد . باروت به دلیل وجود زغال چوب کمتر، دود کمتری تولید می کند.
6.مقایسه باروت و پودر سیاه از نظر کارایی
باروت کارآمدتر از پودرسیاه است و همچنین باروت به طور کاملتر می‌سوزد و انرژی بیشتری آزاد می‌کند و دیگر اینکه باروت دود کمتری تولید می‌کند.
ذرات پودر سیاه به طور کلی از ذرات باروت کوچکتر هستند. این امر باعث می شود سطح تماس بیشتری با اکسیژن داشته باشند و در نتیجه به راحتی بیشتر مشتعل شوند.
به خاطر دلایلی که ذکر شد، باروت در سلاح‌های گرم مدرن، مهمات و مواد منفجره استفاده می‌شود و پودرسیاه در سلاح‌های گرم اولیه، ترقه‌ها و آتش‌بازی استفاده می‌شود.
7.مقایسه دود حاصل از باروت و پودر سیاه
رنگ دود حاصل از باروت و پودر سیاه به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:
اگر باروت از نیترات سدیم (NaNO3) و زغال چوب تشکیل شده باشد ، نیترات سدیم تمایل به تولید دود زرد یا نارنجی دارد. در حالی که چون پودر سیاه از نیترات پتاسیم (KNO3)، گوگرد و زغال چوب تشکیل شده است ، نیترات پتاسیم تمایل به تولید دود سفید یا خاکستری دارد،
اندازه ذرات: ذرات کوچکتر دود بیشتری تولید می کنند که به نظر می رسد تیره تر است.
رطوبت: رطوبت بیشتر باعث می شود دود متراکم تر و سفیدتر به نظر برسد.
8.مقایسه باروت و پودر سیاه از نظر خطرات و ایمنی
باروت و پودر سیاه هر دو مواد منفجره خطرناکی هستند که باید با احتیاط کامل از آنها استفاده شود.
شباهت ها : هر دو ماده به راحتی قابل اشتعال هستند و می توانند در صورت عدم نگهداری و استفاده صحیح، منفجر شوند . هر دو ماده در صورت تماس با پوست یا چشم می توانند باعث تحریک و آسیب شوند . هر دو ماده در صورت استنشاق می توانند سمی باشند.
تفاوت ها : پودر سیاه به دلیل اندازه ذرات کوچکتر و مواد تشکیل دهنده آن، از باروت حساستر است . باروت به دلیل فرآیند تولید دقیق تر و مواد تشکیل دهنده آن، از پودر سیاه پایدارتر است.
نکات ایمنی:
- همیشه از عینک و دستکش ایمنی هنگام کار با باروت و پودرسیاه استفاده کنید.
- هرگز باروت یا پودر سیاه را در مکان های بسته یا نزدیک شعله های باز استفاده نکنید.
- باروت و پودر سیاه را در مکان های خنک، خشک و دور از دسترس کودکان و افراد ناآگاه نگهداری کنید.
- در صورت بروز حادثه، فوراً با خدمات اورژانس تماس بگیرید.
