Χημική σύνθεση μαύρης σκόνης ή πυρίτιδας

Η μαύρη σκόνη είναι το όνομα που δόθηκε στο παλαιότερο γνωστό χημικό εκρηκτικό. Χρησιμοποιείται ως σκόνη ανατίναξης και προωθητικό για πυροβόλα όπλα, ρουκέτες και πυροτεχνήματα. Η σύνθεση της μαύρης σκόνης ή της πυρίτιδας δεν έχει ρυθμιστεί. Στην πραγματικότητα, πολλές διαφορετικές συνθέσεις έχουν χρησιμοποιηθεί σε όλη την ιστορία. Ακολουθεί μια ματιά σε μερικές από τις πιο αξιοσημείωτες ή κοινές συνθέσεις, καθώς και τη σύνθεση της σύγχρονης μαύρης σκόνης.

Δεν υπάρχει τίποτα περίπλοκο για τη σύνθεση της μαύρης σκόνης. Αποτελείται από άνθρακα (άνθρακας), αλάτι (νιτρικό κάλιο ή μερικές φορές νιτρικό νάτριοκαι θείο. Ο άνθρακας και το θείο ενεργούν ως καύσιμο για την έκρηξη, ενώ ο αλάτι λειτουργεί ως οξειδωτικό. Το θείο μειώνει επίσης τη θερμοκρασία ανάφλεξης, η οποία αυξάνει τον ρυθμό καύσης.

Ο ξυλάνθρακας χρησιμοποιείται αντί για καθαρό άνθρακα επειδή περιέχει μη ολοκληρωμένη αποσυντιθέμενη κυτταρίνη. Έχει πολύ χαμηλότερη θερμοκρασία αυτοανάφλεξης. Η μαύρη σκόνη που κατασκευάζεται με καθαρό άνθρακα θα αναφλεγεί, αλλά δεν θα εκραγεί.

Στο εμπορικό παρασκεύασμα μαύρης σκόνης, νιτρικό κάλιο ή άλλο νιτρικό άλας (π.χ. νιτρικό νάτριο) συνήθως επικαλύπτεται με γραφίτη (μια μορφή άνθρακα). Αυτό βοηθά στην αποτροπή συσσώρευσης ηλεκτροστατικής φόρτισης, μειώνοντας την πιθανότητα ένας αδέσποτος σπινθήρας να αναφλέξει πρόωρα το μείγμα.

Μερικές φορές η μαύρη σκόνη αναδεύεται με σκόνη γραφίτη μετά την ανάμιξή της για την επικάλυψη των κόκκων. Εκτός από τη μείωση του στατικού, ο γραφίτης μειώνει την απορρόφηση υγρασίας, γεγονός που θα μπορούσε να αποτρέψει την ανάφλεξη της πυρίτιδας.

Τυπική σύγχρονη πυρίτιδα αποτελείται από αλάτι, κάρβουνο και θείο σε αναλογία 6: 1: 1 ή 6: 1.2: 0.8. Τα ιστορικά σημαντικά σκευάσματα έχουν υπολογιστεί σε ποσοστιαία βάση:

Πηγή: Η χημεία της σκόνης και των εκρηκτικών όπλων