Дымные (черные) и бездымные пороха Порох - это метательное взрывчатое вещество, применяемое как правило для сообщения движения снаряду. От других взрывчатых веществ порох отличается тем, что горит слоями и обладает меньшей бризантностью (способность взрываться). Для него присуще так называемое взрывное горение, т.е. взрыв пороховой смеси происходит за счет быстрого горения состава в замкнутом пространстве и увеличения давления газов, детонации при этом не происходит. Пороха подразделяются на два типа:
1. дымный или черный (селитро-сероугольная механическая смесь)
2. бездымный (коллоидальные системы) Дымный порох состоит из зёрен черного цвета состоящие из смеси : 70% калиевой селитры + 15% угля + 15% серы. Сера применяется как цементатор. Уголь следует брать древесный, не смольных пород (липа, ива и т.д.).Смесь тонко измельченные порошков (каждый в отдельности) смешивают и растирают, с водой. Дымный порох отличается способностью не терять свои баллистические качества при долголетнем хранении; если его изолировать от проникновения влаги (держать в закрытой герметической посуде), то он сохранится десятки и сотни лет. При горении выделяет относительно немного тепла (700-770 ккал/кг), развивает низкую температуру горения (2200-2300° С) и образует мало газов при взрыве (260-280 л/кг). Смесь подобная черному пороху : нитрат натрия + соль нитросульфокислоты или же растворяют их в воде и выпаривают раствор, или же растворяют сульфокрезол в воде и постепенно добавляют селитру. При этом образуется натриевая соль нитросульфекрезола. Добавляют к ней еще селитру, тщательно перемешивают, получая однородную кашицу, сушат, тёплая влажная масса формуется. О способе производства промышленного пороха и способах приближения к нему самодельного пороха можно узнать здесь. Бездымные пороха входят в группу коллоидальных порохов, среди которых выделяют пороха на летучем растворителе - пироксилиновые и пороха на труднолетучем растворителе - нитроглицериновые. Пироксилиновый порох - получается при обработке пироксилина (нитроклетчатки) летучими растворителями, например смесью спирта с эфиром. Нитроглицериновый порох получают в результате превращения пироксилина в коллоидную массу путём обработки его труднолетучим растворителем - нитроглицерином. Бездымные пороха совершеннее дымных. Они отличаются более высокими физико-химическими характеристиками: количество тепла, выделяемое пироксилиновым порохом, равно 800-900, нитроглицериновым - 1100-1200 ккал/кг; температуры горения соответственно равны 2230-2500 и 2700-3200°С. При горении один килограмм пироксилинового пороха выделяет 765, нитроглицеринового - 715 литров газа. Таким образом, бездымные пороха примерно в три раза сильнее дымных. Хранить бездымный порох нужно в сухом помещении, где не было бы резких колебаний температуры (мороз, жара), что приводит к ухудшению его сгорания и порче. Лучше держать порох в герметической металлической посуде или в бутылках тёмного цвета, так как на свету разлагается пироксилин. Если дымный порох при правильном хранении может сохраняться чрезвычайно долго, то бездымный - не более 20 лет. Пороха на основе желатинизированной нитроклетчатки разделяют на три класса: 1. Пороха на основе пироксилина на легколетучем растворителе изготовляют растворением тринитроклетчатки в спирто-эфирной смеси. 2. а. Баллиститы - коллоксилин в нитроглицерине или в динитродиэтиленгликоле - получается желатинообразная масса из которой в пластичном состоянии при повышенной температуре формуют пороховые элементы, которые при остывании затвердевают б. Кордиты - пироксилин в нитроглицерине и спирто-эфирной смеси: пироксилин + нитроглицерин + вазелин + остаточный растворитель и влага. 3.Пороха на нелетучем растворителе, т.е. нитроклетчатка желатинизированная расплавленными ароматическими нитросоединениями (тротил, динитротолуол). Нитроклетчатка также применяется и в сочетании с неорганическими окислителями, например, прессованная смесь пироксилина и бариевой селитры (или калиевой) используется для снаряжения морских сигнальных патронов. О способе получения нитроклетчатки можно узнать здесь. Баллистит, нитроглицериновый бездымный порох, предложенный в 1887 г. А. Нобелем в Швеции, представляет коллоидный раствор нитроклетчатки в нитроглицерине. Способ фабрикации патентованного Нобелем пороха состоял в том, что сухой пироксилин в количестве 1 ч. обрабатывался 6-8 ч. нитроглицерина при t 5-8 градусов, затем смесь отжималась с расчетом, чтобы обоих веществ осталось поровну, и вся масса прогревалась до 60-80 градусов. Для получения порохового зерна пластичная масса провальцовывалась в листы и разрезалась на ленты или пластинки. Этот способ очень опасен, т.к. приходится иметь дело с сухим пироксилином. В 1889 г. Лендгольм и Сайрес предложили производить желатинизацию пироксилина с нитроглицерином в горячей воде (60 градусов) при перемешивании сжатым воздухом. Для отделения воды масса пропускается через вальцы, нагретые до 50-60 градусов, при чем получаемые листы складываются в пакеты; эта операция продолжается до тех пор, пока не будут получены пластины однообразного коллоида, которые режутся на квадратные зерна, графитуются и в ысушиваются. Баллистит указанного состава после его изобретения был принят в Италии; для артилл. орудий он прессуется в виде шнуров и называется "филит", винтовочный же порох изготовляется в виде мелких кубиков. Баллистит и филит, являющиеся представителями нитроглицеринового бездымного пороха, содержат в своем составе 50% нитроглицерина и обладают наибольшей силой по вравнению с другими порохами, но имеют и крупный недостаток - сильное разрушительное действиен на канал огнестрельного орудия, ускоряющее его разгар. Для уменьтшения выгорания канала и в порядке улучшения качеств пороха в Италии состав баллистита был изменен: количество нитроглицерина уменьшено до 33%, а нитроклетчатка была применена с большим содержанием азота (с растворимостью в 50%), но для полной желатиназации явилась необходимость вводить в пороховую массу ацетон. Кроме того, в массу добавлялось от 1 до 3% вазелина. Порох такого состава получил название "соленита". Германия в 1898 г. для флота приняла баллистит под маркой W.P.C./89 в виде квадратных пластинок и кубиков, но с 1900 г. для у меньшения выгорания орудий перешла к составу, близкому к солениту или кордиту марки M.D., с формой порохового зерна в виде трубки. Для увеличения стойкости или химической прочности в баллистит, филит и соленит добавляют анилин, дифениламин и другие стабилизаторы.