La pólvora , también conocida comúnmente como pólvora negra para distinguirla de la pólvora sin humo moderna, es el explosivo químico más antiguo conocido . Consiste en una mezcla de azufre , carbón (que es principalmente carbono ) y nitrato de potasio (salitre) . El azufre y el carbón actúan como combustibles, mientras que el salitre es un oxidante . [1] [2] La pólvora se ha utilizado ampliamente como propulsor en armas de fuego , artillería , cohetería y pirotecnia , incluido el uso como agente explosivo para explosivos en canteras , minería , construcción de tuberías , túneles , [3] y carreteras .
La pólvora se clasifica como un explosivo de bajo nivel debido a su tasa de descomposición relativamente lenta y, en consecuencia, a su baja brisance (ruptura/destrozo) . Los explosivos de bajo nivel deflagran (es decir, arden a velocidades subsónicas), mientras que los explosivos de alto nivel detonan , produciendo una onda de choque supersónica . La ignición de la pólvora empaquetada detrás de un proyectil genera suficiente presión para forzar el disparo desde la boca del cañón a alta velocidad, pero generalmente no la fuerza suficiente para romper el cañón del arma . Por lo tanto, es un buen propulsor, pero es menos adecuado para destrozar rocas o fortificaciones con su poder explosivo de bajo rendimiento. No obstante, se usó ampliamente para llenar proyectiles de artillería con espoleta (y se usó en proyectos de minería e ingeniería civil ) hasta la segunda mitad del siglo XIX, cuando se pusieron en uso los primeros explosivos de alto nivel .
La pólvora es uno de los cuatro grandes inventos de China. [4] Originalmente desarrollada por los taoístas con fines medicinales, se utilizó por primera vez para la guerra alrededor del año 904 d. C. [5] Su uso en armas ha disminuido debido a que la pólvora sin humo la reemplazó, y ya no se utiliza para fines industriales debido a su relativa ineficiencia en comparación con alternativas más nuevas como la dinamita y el nitrato de amonio/fuel oil . [6]
La pólvora es un explosivo de baja potencia : no detona , sino que deflagra (arde rápidamente). Esto es una ventaja en un dispositivo propulsor, donde no se desea un choque que destroce el arma y potencialmente dañe al operador; sin embargo, es un inconveniente cuando se desea una explosión. En ese caso, el propulsor (y lo más importante, los gases producidos por su combustión) deben estar confinados. Dado que contiene su propio oxidante y además arde más rápido bajo presión, su combustión es capaz de hacer estallar recipientes como un proyectil, una granada o carcasas improvisadas de " bombas caseras " u "ollas a presión" para formar metralla .
En las canteras, los explosivos de alta potencia se prefieren generalmente para romper rocas. Sin embargo, debido a su baja brisancia , la pólvora causa menos fracturas y da como resultado una piedra más utilizable en comparación con otros explosivos, lo que la hace útil para hacer estallar pizarra , que es frágil, [7] o piedra monumental como el granito y el mármol . La pólvora es muy adecuada para balas de fogueo , bengalas de señales , cargas explosivas y lanzamientos de líneas de rescate. También se utiliza en fuegos artificiales para levantar proyectiles, en cohetes como combustible y en ciertos efectos especiales .
La combustión convierte menos de la mitad de la masa de la pólvora en gas; la mayor parte se convierte en partículas. Una parte se expulsa, desperdiciando potencia de propulsión, ensuciando el aire y, en general, resultando una molestia (delatando la posición de un soldado, generando niebla que dificulta la visión, etc.). Otra parte termina como una gruesa capa de hollín en el interior del cañón, donde también es una molestia para los disparos posteriores y una causa de atasco de un arma automática. Además, este residuo es higroscópico y, con la adición de humedad absorbida del aire, forma una sustancia corrosiva . El hollín contiene óxido de potasio u óxido de sodio que se convierte en hidróxido de potasio o hidróxido de sodio , que corroe los cañones de hierro forjado o acero . Por lo tanto, las armas de pólvora requieren una limpieza minuciosa y regular para eliminar el residuo. [8]
Las armas de fuego modernas pueden ser cargadas con pólvora, siempre que no sean accionadas por gas . [Nota 1] Las armas modernas más compatibles son las escopetas de cañón liso, accionadas por retroceso largo y con partes esenciales cromadas, como cañones y ánimas. Estas armas tienen un mínimo de suciedad y corrosión y son más fáciles de limpiar. [15]
La primera referencia confirmada a lo que puede considerarse pólvora en China ocurrió en el siglo IX d. C. durante la dinastía Tang , primero en una fórmula contenida en el Taishang Shengzu Jindan Mijue (太上聖祖金丹秘訣) en 808, y luego unos 50 años después en un texto taoísta conocido como el Zhenyuan miaodao yaolüe (真元妙道要略). [16] El Taishang Shengzu Jindan Mijue menciona una fórmula compuesta de seis partes de azufre por seis partes de salitre por una parte de hierba de nacimiento. [16] Según el Zhenyuan miaodao yaolüe , "Algunos han calentado juntos azufre, rejalgar y salitre con miel ; el resultado es humo y llamas, de modo que sus manos y caras se han quemado, e incluso toda la casa donde estaban trabajando se quemó". [17] Según estos textos taoístas, la invención de la pólvora por los alquimistas chinos fue probablemente un subproducto accidental de experimentos que buscaban crear el elixir de la vida . [18] Este origen de la medicina experimental se refleja en su nombre chino huoyao ( chino :火药/火藥; pinyin : huǒ yào /xuo yɑʊ/ ), que significa "medicina del fuego". [19] El salitre era conocido por los chinos a mediados del siglo I d. C. y se producía principalmente en las provincias de Sichuan , Shanxi y Shandong . [20] Existe una fuerte evidencia del uso de salitre y azufre en varias combinaciones medicinales . [21] Un texto alquímico chino fechado en 492 señaló que el salitre ardía con una llama púrpura, lo que proporcionaba un medio práctico y confiable para distinguirlo de otras sales inorgánicas, lo que permitía a los alquimistas evaluar y comparar las técnicas de purificación; Los primeros relatos latinos sobre la purificación del salitre datan de después de 1200. [22]
La primera fórmula química de la pólvora apareció en el texto de la dinastía Song del siglo XI, Wujing Zongyao ( Fundamentos completos de los clásicos militares ), escrito por Zeng Gongliang entre 1040 y 1044. [23] El Wujing Zongyao proporciona referencias enciclopédicas a una variedad de mezclas que incluían petroquímicos, así como ajo y miel. Se menciona una cerilla lenta para mecanismos lanzallamas que utilizan el principio del sifón y para fuegos artificiales y cohetes. Las fórmulas de mezcla de este libro contienen como máximo un 50% de salitre , no lo suficiente para crear una explosión, sino que producen un incendiario . [23] Los Fundamentos fueron escritos por un burócrata de la corte de la dinastía Song y hay poca evidencia de que tuviera un impacto inmediato en la guerra; no se menciona su uso en las crónicas de las guerras contra los tangut en el siglo XI, y China estuvo mayoritariamente en paz durante este siglo. Sin embargo, ya se había utilizado para flechas de fuego desde al menos el siglo X. Su primera aplicación militar registrada data su uso en 904 en forma de proyectiles incendiarios. [5] En los siglos siguientes aparecieron en China diversas armas de pólvora como bombas , lanzas de fuego y el cañón . [24] [25] Se han descubierto armas explosivas como bombas en un naufragio frente a la costa de Japón que data de 1281, durante las invasiones mongolas de Japón. [26]
En 1083, la corte Song producía cientos de miles de flechas de fuego para sus guarniciones. [27] Las bombas y los primeros protocañones, conocidos como "lanzas de fuego", se hicieron populares durante el siglo XII y fueron utilizados por los Song durante las Guerras Jin-Song . Las primeras lanzas de fuego fueron registradas en el Sitio de De'an en 1132 por las fuerzas Song contra los Jin . [28] A principios del siglo XIII, los Jin usaban bombas con carcasa de hierro. [29] Se añadieron proyectiles a las lanzas de fuego y se desarrollaron cañones reutilizables, primero de papel endurecido y luego de metal. En 1257, algunas lanzas de fuego disparaban fajos de balas. [30] [31] A finales del siglo XIII, las lanzas de fuego de metal se convirtieron en "eruptores", protocañones que disparaban proyectiles coviativos (mezclados con el propulsor, en lugar de colocados sobre él con un taco), y a más tardar en 1287, se habían convertido en verdaderas armas de fuego: el cañón de mano . [32]
Según Iqtidar Alam Khan, fueron los mongoles invasores quienes introdujeron la pólvora en el mundo islámico. [33] Los musulmanes adquirieron conocimiento de la pólvora en algún momento entre 1240 y 1280, momento en el que el sirio Hasan al-Rammah había escrito recetas, instrucciones para la purificación del salitre y descripciones de pólvora incendiaria. El uso que hace al-Rammah de "términos que sugerían que derivaba su conocimiento de fuentes chinas" y sus referencias al salitre como "nieve china" ( en árabe : ثلج الصين thalj al-ṣīn ), a los fuegos artificiales como "flores chinas" y a los cohetes como "flechas chinas" implican que el conocimiento de la pólvora llegó desde China. [34] Sin embargo, debido a que al-Rammah atribuye su material a "su padre y antepasados", al-Hassan sostiene que la pólvora se volvió común en Siria y Egipto "a fines del siglo XII o principios del XIII". [35] En Persia, el salitre era conocido como "sal china" ( persa : نمک چینی namak -i chīnī ) [36] [37] o "sal de las marismas chinas" ( نمک شوره چینی namak-i shūra-yi chīnī ). [38] [39]
Hasan al-Rammah incluyó 107 recetas de pólvora en su texto al-Furusiyyah wa al-Manasib al-Harbiyya ( El libro de la equitación militar y los ingeniosos dispositivos de guerra ), 22 de las cuales son para cohetes. Si se toma la mediana de 17 de estas 22 composiciones para cohetes (75% de nitratos, 9,06% de azufre y 15,94% de carbón), es casi idéntica a la receta ideal reportada moderna de 75% de nitrato de potasio, 10% de azufre y 15% de carbón. [35] El texto también menciona mechas, bombas incendiarias, ollas de nafta, lanzas de fuego y una ilustración y descripción del primer torpedo . El torpedo fue llamado el "huevo que se mueve y arde". [40] Se sujetaron dos láminas de hierro y se apretaron usando fieltro. El recipiente, aplanado y con forma de pera, estaba lleno de pólvora, limaduras de metal, "buenas mezclas", dos varillas y un gran cohete para propulsarlo. A juzgar por la ilustración, evidentemente se suponía que se deslizaría sobre el agua. [40] [41] [42] Las lanzas de fuego se utilizaron en batallas entre musulmanes y mongoles en 1299 y 1303. [43]
Al-Hassan afirma que en la batalla de Ain Jalut de 1260, los mamelucos utilizaron "el primer cañón de la historia" contra los mongoles, utilizando una fórmula con proporciones de composición ideales casi idénticas para la pólvora explosiva. [35] Otros historiadores piden cautela con respecto a las afirmaciones sobre el uso de armas de fuego islámicas en el período 1204-1324, ya que los textos árabes de finales de la Edad Media usaban la misma palabra para pólvora, naft , que usaban para un incendiario anterior, nafta. [44] [45]
La evidencia documental más antigua que sobrevive de los cañones en el mundo islámico proviene de un manuscrito árabe que data de principios del siglo XIV. [46] [47] El nombre del autor es incierto, pero puede haber sido Shams al-Din Muhammad, quien murió en 1350. [40] Las ilustraciones, que datan de alrededor de 1320-1350, muestran armas de pólvora como flechas de pólvora, bombas, tubos de fuego y lanzas de fuego o proto-armas. [42] El manuscrito describe un tipo de arma de pólvora llamada midfa que usa pólvora para disparar proyectiles desde un tubo en el extremo de una culata. [48] Algunos consideran que esto es un cañón, mientras que otros no. El problema con la identificación de cañones en textos árabes de principios del siglo XIV es el término midfa , que aparece entre 1342 y 1352, pero no se puede demostrar que sean verdaderas pistolas o bombardas. No hay relatos contemporáneos de un cañón de barril de metal en el mundo islámico hasta 1365. [49] Needham cree que en su forma original el término midfa se refiere al tubo o cilindro de un proyector de nafta ( lanzallamas ), luego, después de la invención de la pólvora, significó el tubo de las lanzas de fuego y, finalmente, se aplicó al cilindro de las pistolas y los cañones. [50]
Según Paul EJ Hammer, los mamelucos ciertamente usaban cañones en 1342. [51] Según J. Lavin, los moros usaron cañones en el asedio de Algeciras en 1343. Shihab al-Din Abu al-Abbas al-Qalqashandi describió un cañón de metal que disparaba una bola de hierro entre 1365 y 1376. [49]
El mosquete apareció en el Imperio Otomano en 1465. [52] En 1598, el escritor chino Zhao Shizhen describió los mosquetes turcos como superiores a los europeos. [53] El libro militar chino Wu Pei Chih (1621) describió posteriormente los mosquetes turcos que utilizaban un mecanismo de piñón y cremallera , que no se sabía que se hubiera utilizado en armas de fuego europeas o chinas en ese momento. [54]
La fabricación de pólvora controlada por el Estado por el Imperio Otomano a través de las primeras cadenas de suministro para obtener nitro, azufre y carbón de alta calidad de los robles de Anatolia contribuyó significativamente a su expansión entre los siglos XV y XVIII. No fue hasta más tarde en el siglo XIX cuando la producción sindicalista de pólvora turca se redujo considerablemente, lo que coincidió con el declive de su poderío militar. [55]
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Los primeros relatos occidentales sobre la pólvora aparecen en textos escritos por el filósofo inglés Roger Bacon en 1267 llamados Opus Majus y Opus Tertium . [56] Las recetas escritas más antiguas en Europa continental se registraron bajo el nombre de Marcus Graecus o Mark the Greek entre 1280 y 1300 en el Liber Ignium , o Libro de los Fuegos . [57]
Algunas fuentes mencionan que los mongoles posiblemente utilizaron armas de pólvora contra las fuerzas europeas en la batalla de Mohi en 1241. [58] [59] [60] El profesor Kenneth Warren Chase atribuye a los mongoles la introducción de la pólvora y sus armas asociadas en Europa. [61] Sin embargo, no hay una ruta clara de transmisión, [62] y aunque a menudo se señala a los mongoles como el vector más probable, Timothy May señala que "no hay evidencia concreta de que los mongoles usaran armas de pólvora de manera regular fuera de China". [63] May también afirma que "sin embargo [, ...] los mongoles usaron el arma de la pólvora en sus guerras contra los Jin, los Song y en sus invasiones de Japón". [63]
Los registros muestran que, en Inglaterra, se fabricaba pólvora en 1346 en la Torre de Londres ; en 1461 existía una fábrica de pólvora en la Torre, y en 1515 tres fabricantes de pólvora del rey trabajaban allí. [64] También se fabricaba o almacenaba pólvora en otros castillos reales, como Portchester . [65] La Guerra Civil Inglesa (1642-1645) condujo a una expansión de la industria de la pólvora, con la derogación de la Patente Real en agosto de 1641. [64]
A finales del siglo XIV en Europa, la pólvora se mejoró mediante el corning , la práctica de secarla en pequeños grumos para mejorar la combustión y la consistencia. [66] Durante este tiempo, los fabricantes europeos también comenzaron a purificar regularmente el salitre, utilizando cenizas de madera que contenían carbonato de potasio para precipitar el calcio de su licor de estiércol y utilizando sangre de buey, alumbre y rodajas de nabo para clarificar la solución. [66]
Durante el Renacimiento surgieron dos escuelas europeas de pensamiento pirotécnico , una en Italia y la otra en Núremberg, Alemania. [67] En Italia, Vannoccio Biringuccio , nacido en 1480, fue miembro del gremio Fraternita di Santa Barbara , pero rompió con la tradición del secreto al plasmar todo lo que sabía en un libro titulado De la pirotechnia , escrito en lengua vernácula. Se publicó póstumamente en 1540, con 9 ediciones a lo largo de 138 años, y también fue reimpreso por MIT Press en 1966. [66]
A mediados del siglo XVII, los fuegos artificiales se utilizaban para el entretenimiento en una escala sin precedentes en Europa, siendo populares incluso en centros turísticos y jardines públicos. [68] Con la publicación de Deutliche Anweisung zur Feuerwerkerey (1748), los métodos para crear fuegos artificiales eran suficientemente conocidos y bien descritos como para que "la fabricación de fuegos artificiales se haya convertido en una ciencia exacta". [69] En 1774, Luis XVI ascendió al trono de Francia a la edad de 20 años. Después de descubrir que Francia no era autosuficiente en pólvora, se estableció una Administración de la Pólvora; para dirigirla, se nombró al abogado Antoine Lavoisier . Aunque provenía de una familia burguesa, después de graduarse en derecho, Lavoisier se enriqueció gracias a una empresa creada para recaudar impuestos para la Corona; esto le permitió dedicarse a la ciencia natural experimental como pasatiempo. [70]
Sin acceso al salitre barato (controlado por los británicos), durante cientos de años Francia había dependido de los salitreros con órdenes reales, el droit de fouille o "derecho a excavar", para apoderarse de la tierra que contenía nitrosidad y demoler las paredes de los corrales, sin compensación a los propietarios. [71] Esto hizo que los agricultores, los ricos o pueblos enteros sobornaran a los salitreros y a la burocracia asociada para que dejaran sus edificios en paz y el salitre sin recolectar. Lavoisier instituyó un programa de choque para aumentar la producción de salitre, revisó (y luego eliminó) el droit de fouille , investigó los mejores métodos de refinación y fabricación de pólvora, instituyó la gestión y el mantenimiento de registros y estableció precios que alentaron la inversión privada en las obras. Aunque el salitre de las nuevas plantas de putrefacción de estilo prusiano aún no se había producido (el proceso demoraba unos 18 meses), en solo un año Francia tenía pólvora para exportar. Un beneficiario principal de este excedente fue la Revolución estadounidense . Mediante pruebas cuidadosas y ajustando las proporciones y el tiempo de molienda, el polvo de molinos como el de Essonne, en las afueras de París, llegó a ser el mejor del mundo en 1788, y además económico. [71] [72]
Dos físicos británicos, Andrew Noble y Frederick Abel , trabajaron para mejorar las propiedades de la pólvora a finales del siglo XIX. Esto formó la base de la ecuación de gas de Noble-Abel para balística interna . [73]
La introducción de la pólvora sin humo a finales del siglo XIX provocó una contracción de la industria de la pólvora. Tras el final de la Primera Guerra Mundial , la mayoría de los fabricantes británicos de pólvora se fusionaron en una única empresa, "Explosives Trades Limited", y se cerraron varios sitios, incluidos los de Irlanda. Esta empresa se convirtió en Nobel Industries Limited y en 1926 se convirtió en miembro fundador de Imperial Chemical Industries . El Ministerio del Interior eliminó la pólvora de su lista de explosivos permitidos . Poco después, el 31 de diciembre de 1931, la antigua fábrica de pólvora de Curtis & Harvey en Glynneath , en Pontneddfechan , Gales , cerró. La fábrica fue demolida por un incendio en 1932. [74] El último molino de pólvora que quedaba en la Royal Gunpowder Factory, Waltham Abbey, fue dañado por una mina de paracaídas alemana en 1941 y nunca volvió a abrir. [64] A esto le siguió el cierre y demolición de la sección de pólvora de la Royal Ordnance Factory , ROF Chorley , al final de la Segunda Guerra Mundial , y de la fábrica de pólvora Roslin de ICI Nobel , que cerró en 1954. [64] [75] Esto dejó a la planta de Ardeer de ICI Nobel en Escocia , que incluía una fábrica de pólvora, como la única fábrica en Gran Bretaña que producía pólvora. El área de pólvora de la planta de Ardeer cerró en octubre de 1976. [64]
La pólvora y las armas de pólvora fueron transmitidas a la India a través de las invasiones mongolas de la India . [76] [77] Los mongoles fueron derrotados por Alauddin Khalji del Sultanato de Delhi , y algunos de los soldados mongoles permanecieron en el norte de la India después de su conversión al Islam. [77] Fue escrito en el Tarikh-i Firishta (1606-1607) que Nasiruddin Mahmud, el gobernante del Sultanato de Delhi, presentó al enviado del gobernante mongol Hulegu Khan una deslumbrante exhibición pirotécnica a su llegada a Delhi en 1258. Nasiruddin Mahmud intentó expresar su fuerza como gobernante y trató de evitar cualquier intento mongol similar al Sitio de Bagdad (1258) . [78] Las armas de fuego conocidas como top-o-tufak también existían en muchos reinos musulmanes de la India ya en 1366. [78] A partir de entonces, el uso de la pólvora en la guerra en la India fue frecuente, con eventos como el "Asedio de Belgaum " en 1473 por el sultán Muhammad Shah Bahmani. [79]
Se sabe que el almirante otomano Seydi Ali Reis, que naufragó , introdujo el primer tipo de armas de mecha , que los otomanos utilizaron contra los portugueses durante el asedio de Diu (1531) . Después de eso, una gran variedad de armas de fuego, en particular armas de gran calibre, se hicieron visibles en Tanjore , Dacca , Bijapur y Murshidabad . [80] Se recuperaron armas de bronce en Calicut (1504), la antigua capital de los zamorines [81].
El emperador mogol Akbar fabricó en serie fusiles de mecha para el ejército mogol . Se sabe personalmente que Akbar disparó contra un importante comandante rajput durante el asedio de Chittorgarh . [82] Los mogoles comenzaron a utilizar cohetes de bambú (principalmente para hacer señales) y a emplear zapadores : unidades especiales que socavaban las pesadas fortificaciones de piedra para colocar cargas de pólvora.
Se sabe que el emperador mogol Shah Jahan introdujo mosquetes mucho más avanzados, sus diseños eran una combinación de diseños otomanos y mogoles. Shah Jahan también se enfrentó a los británicos y otros europeos en su provincia de Gujarat , que suministraban salitre a Europa para su uso en la guerra con pólvora durante el siglo XVII. [83] Bengala y Mālwa participaron en la producción de salitre. [83] Los holandeses, franceses, portugueses e ingleses utilizaron Chhapra como centro de refinación de salitre. [83]
Desde la fundación del Sultanato de Mysore por Hyder Ali , oficiales militares franceses fueron empleados para entrenar al Ejército de Mysore. Hyder Ali y su hijo Tipu Sultan fueron los primeros en introducir cañones y mosquetes modernos , su ejército también fue el primero en la India en tener uniformes oficiales. Durante la Segunda Guerra Anglo-Mysore, Hyder Ali y su hijo Tipu Sultan lanzaron los cohetes Mysoreanos contra sus oponentes británicos derrotándolos efectivamente en varias ocasiones. Los cohetes Mysoreanos inspiraron el desarrollo del cohete Congreve , que los británicos utilizaron ampliamente durante las Guerras Napoleónicas y la Guerra de 1812. [ 84]
Los cañones fueron introducidos en Majapahit cuando el ejército chino de Kublai Khan bajo el liderazgo de Ike Mese intentó invadir Java en 1293. La Historia de Yuan menciona que los mongoles usaron cañones (chino:炮— Pào ) contra las fuerzas de Daha. [85] : 1–2 [86] [87] : 220 El Reino de Ayutthaya usó cañones en 1352 durante su invasión del Imperio Jemer . [88] En una década se podían encontrar grandes cantidades de pólvora en el Imperio Jemer . [88] A finales de siglo, la dinastía Trần también usaba armas de fuego . [89]
Aunque el conocimiento de la fabricación de armas a base de pólvora se conoció después de la fallida invasión mongola de Java, y el predecesor de las armas de fuego, el cañón de pértiga ( bedil tombak ), está registrado como utilizado por Java en 1413, [90] [91] : 245 el conocimiento de la fabricación de armas de fuego "verdaderas" llegó mucho más tarde, después de mediados del siglo XV. Fue traído por las naciones islámicas de Asia occidental, muy probablemente los árabes . Se desconoce el año preciso de introducción, pero se puede concluir con seguridad que no fue anterior a 1460. [92] : 23 Antes de la llegada de los portugueses al sudeste asiático, los nativos ya poseían armas de fuego primitivas, el arcabuz de Java . [93] La influencia portuguesa en el armamento local después de la captura de Malaca (1511) resultó en un nuevo tipo de arma de fuego de mecha tradicional híbrida, el istinggar . [94] [95] : 53
Cuando los portugueses llegaron al archipiélago, se referían al cañón giratorio de retrocarga como berço , mientras que los españoles lo llamaban verso . [96] : 151 A principios del siglo XVI, los javaneses ya producían localmente cañones de gran tamaño, algunos de los cuales sobrevivieron hasta el día de hoy y se los apodó como "cañón sagrado" o "cañón sagrado". Estos cañones variaban entre 180 y 260 libras, con un peso de entre 3 y 8 toneladas, y una longitud de entre 3 y 6 m. [97]
Los viajeros holandeses y alemanes registraron que la recolección de salitre era común incluso en los pueblos más pequeños y se obtenía a partir del proceso de descomposición de grandes montones de estiércol apilados específicamente para ese propósito. El castigo holandés por la posesión de pólvora no permitida parece haber sido la amputación. [98] : 180–181 La posesión y fabricación de pólvora fue prohibida más tarde por los ocupantes coloniales holandeses . [99] Según el coronel McKenzie citado en The History of Java (1817) de Sir Thomas Stamford Raffles , el azufre más puro se suministraba desde un cráter de una montaña cerca del estrecho de Bali . [98] : 180–181
En cuanto a los orígenes de la tecnología de la pólvora, el historiador Tonio Andrade señaló: "Hoy en día, los académicos coinciden abrumadoramente en que el arma se inventó en China". [100] Los historiadores creen ampliamente que la pólvora y el arma se originaron en China debido a la gran cantidad de evidencia que documenta la evolución de la pólvora de un medicamento a un incendiario y explosivo, y la evolución del arma de la lanza de fuego a un arma de metal, mientras que no existen registros similares en ningún otro lugar. [101] Como explica Andrade, la gran cantidad de variación en las recetas de pólvora en China en relación con Europa es "evidencia de experimentación en China, donde la pólvora se usó al principio como incendiario y solo más tarde se convirtió en explosivo y propulsor... en contraste, las fórmulas en Europa divergieron solo muy ligeramente de las proporciones ideales para su uso como explosivo y propulsor, lo que sugiere que la pólvora se introdujo como una tecnología madura". [62]
Sin embargo, la historia de la pólvora no está exenta de controversias. Un problema importante al que se enfrenta el estudio de la historia temprana de la pólvora es el fácil acceso a fuentes cercanas a los eventos descritos. A menudo, los primeros registros que potencialmente describen el uso de la pólvora en la guerra fueron escritos varios siglos después del hecho, y bien pueden haber sido influenciados por las experiencias contemporáneas del cronista. [102] Las dificultades de traducción han llevado a errores o interpretaciones vagas que rayan en la licencia artística . El lenguaje ambiguo puede dificultar la distinción entre armas de pólvora y tecnologías similares que no dependen de la pólvora. Un ejemplo que se cita comúnmente es un informe de la Batalla de Mohi en Europa del Este que menciona una "lanza larga" que emitía "vapores y humo malolientes", que ha sido interpretado de diversas formas por diferentes historiadores como el "primer ataque con gas en suelo europeo" utilizando pólvora, "el primer uso de cañón en Europa", o simplemente un "gas tóxico" sin evidencia de pólvora. [103] Es difícil traducir con precisión los textos alquímicos chinos originales, que tienden a explicar los fenómenos mediante metáforas, al lenguaje científico moderno con una terminología rígidamente definida en inglés. [34] Los textos tempranos que potencialmente mencionan la pólvora a veces están marcados por un proceso lingüístico en el que se produjo un cambio semántico . [104] Por ejemplo, la palabra árabe naft pasó de denotar nafta a denotar pólvora, y la palabra china pào cambió de significado de trabuquete a cañón . [105] Esto ha llevado a discusiones sobre los orígenes exactos de la pólvora basadas en fundamentos etimológicos. El historiador de ciencia y tecnología Bert S. Hall hace la observación de que, "No hace falta decir, sin embargo, que los historiadores empeñados en alegatos especiales, o simplemente con sus propios intereses, pueden encontrar material rico en estos matorrales terminológicos". [104]
Otro tema de controversia en los estudios modernos sobre la historia de la pólvora es el relativo a su transmisión. Si bien las evidencias literarias y arqueológicas respaldan el origen chino de la pólvora y de las armas de fuego, la forma en que la tecnología de la pólvora se transfirió de China a Occidente aún es objeto de debate. [100] Se desconoce por qué la rápida difusión de la tecnología de la pólvora en Eurasia se produjo a lo largo de varias décadas, mientras que otras tecnologías como el papel, la brújula y la imprenta no llegaron a Europa hasta siglos después de que se inventaran en China. [62]
La pólvora es una mezcla granular de:
El nitrato de potasio es el ingrediente más importante en términos de volumen y función porque el proceso de combustión libera oxígeno del nitrato de potasio, lo que promueve la combustión rápida de los otros ingredientes. [106] Para reducir la probabilidad de ignición accidental por electricidad estática , los gránulos de pólvora moderna suelen estar recubiertos con grafito , lo que evita la acumulación de carga electrostática.
El carbón vegetal no está compuesto de carbono puro, sino de celulosa parcialmente pirolizada , en la que la madera no se descompone por completo. El carbón se diferencia del carbón vegetal común en que, mientras que la temperatura de autoignición del carbón vegetal es relativamente baja, la del carbón es mucho mayor. Por lo tanto, una composición de pólvora que contenga carbono puro ardería de manera similar a una cerilla, en el mejor de los casos. [107]
La composición estándar actual de la pólvora fabricada por los pirotécnicos se adoptó ya en 1780. Las proporciones en peso son 75% de nitrato de potasio (conocido como salitre), 15% de carbón de madera blanda y 10% de azufre. [108] Estas proporciones han variado a lo largo de los siglos y según el país, y pueden alterarse un poco dependiendo del propósito de la pólvora. Por ejemplo, los grados de pólvora negra en polvo, inadecuados para su uso en armas de fuego pero adecuados para hacer estallar rocas en operaciones de canteras, se denominan pólvora explosiva en lugar de pólvora con proporciones estándar de 70% de nitrato, 14% de carbón y 16% de azufre; la pólvora explosiva puede fabricarse con el más económico nitrato de sodio sustituido por nitrato de potasio y las proporciones pueden ser tan bajas como 40% de nitrato, 30% de carbón y 30% de azufre. [109] En 1857, Lammot du Pont resolvió el problema principal de utilizar formulaciones más baratas de nitrato de sodio cuando patentó la pólvora de voladura "B" de DuPont. Después de fabricar granos a partir de tortas de prensado de la manera habitual, su proceso hacía girar la pólvora con polvo de grafito durante 12 horas. Esto formaba una capa de grafito en cada grano que reducía su capacidad de absorber humedad. [110]
Ni el uso de grafito ni el de nitrato de sodio eran nuevos. El abrillantado de granos de pólvora con grafito ya era una técnica aceptada en 1839, [111] y en Perú se había fabricado pólvora explosiva a base de nitrato de sodio durante muchos años utilizando el nitrato de sodio extraído en Tarapacá (hoy en Chile). [112] Además, en 1846, se construyeron dos plantas en el suroeste de Inglaterra para fabricar pólvora explosiva utilizando este nitrato de sodio. [113] Es posible que la idea haya sido traída desde Perú por mineros de Cornualles que regresaron a casa después de completar sus contratos. Otra sugerencia es que fue William Lobb , el recolector de plantas, quien reconoció las posibilidades del nitrato de sodio durante sus viajes por Sudamérica. Lammot du Pont habría sabido sobre el uso del grafito y probablemente también conocía las plantas en el suroeste de Inglaterra. En su patente, tuvo cuidado de indicar que su reivindicación era para la combinación de grafito con pólvora a base de nitrato de sodio, en lugar de para cualquiera de las dos tecnologías individuales.
La pólvora de guerra francesa en 1879 usaba la proporción 75% salitre, 12,5% carbón, 12,5% azufre. La pólvora de guerra inglesa en 1879 usaba la proporción 75% salitre, 15% carbón, 10% azufre. [114] Los cohetes británicos Congreve usaban 62,4% salitre, 23,2% carbón y 14,4% azufre, pero la pólvora británica Mark VII se cambió a 65% salitre, 20% carbón y 15% azufre. [ cita requerida ] La explicación de la amplia variedad en la formulación se relaciona con el uso. La pólvora usada para cohetería puede usar una velocidad de combustión más lenta ya que acelera el proyectil durante mucho más tiempo, mientras que las pólvoras para armas como las de chispa, las de capuchón o las de mecha necesitan una velocidad de combustión más alta para acelerar el proyectil en una distancia mucho más corta. Los cañones generalmente utilizaban pólvoras con una velocidad de combustión más baja, porque la mayoría estallaban con pólvoras con una velocidad de combustión más alta.
Además de la pólvora negra, existen otros tipos de pólvora que han tenido una importancia histórica. La "pólvora marrón" se compone de un 79 % de nitro, un 3 % de azufre y un 18 % de carbón vegetal por cada 100 de pólvora seca, con un 2 % de humedad aproximadamente. La pólvora marrón prismática es un producto de grano grueso que la compañía Rottweil introdujo en 1884 en Alemania y que fue adoptado por la Marina Real Británica poco después. La marina francesa adoptó un producto fino, de 3,1 milímetros, de grano no prismático, llamado cacao de combustión lenta (SBC) o "cacao en polvo". Estos polvos marrones reducían aún más la velocidad de combustión al utilizar tan solo un 2 % de azufre y carbón vegetal elaborado a partir de paja de centeno que no se había carbonizado por completo, de ahí el color marrón. [115]
La pólvora Lesmok fue un producto desarrollado por DuPont en 1911, [116] uno de los varios productos semisin humo de la industria que contenían una mezcla de pólvora negra y nitrocelulosa. Se vendió a Winchester y otros principalmente para calibres pequeños .22 y .32. Su ventaja era que en ese momento se creía que era menos corrosiva que las pólvoras sin humo que se usaban entonces. No se entendió en los EE. UU. hasta la década de 1920 que la fuente real de corrosión era el residuo de cloruro de potasio de los fulminantes sensibilizados con clorato de potasio. La suciedad más voluminosa de la pólvora negra dispersa mejor los residuos de fulminantes. La falta de mitigación de la corrosión del fulminante mediante dispersión provocó la falsa impresión de que la pólvora a base de nitrocelulosa causaba corrosión. [117] Lesmok tenía algo del volumen de la pólvora negra para dispersar los residuos de fulminantes, pero un volumen total algo menor que la pólvora negra pura, por lo que requería una limpieza del cañón menos frecuente. [118] Winchester lo vendió por última vez en 1947.
El desarrollo de pólvoras sin humo, como la cordita , a finales del siglo XIX creó la necesidad de una carga de cebado sensible a las chispas , como la pólvora. Sin embargo, el contenido de azufre de las pólvoras tradicionales causó problemas de corrosión con la Cordita Mk I y esto llevó a la introducción de una gama de pólvoras sin azufre, de diferentes tamaños de grano. [64] Por lo general, contienen 70,5 partes de salitre y 29,5 partes de carbón. [64] Al igual que la pólvora negra, se produjeron en diferentes tamaños de grano. En el Reino Unido, el grano más fino se conocía como pólvora sin azufre ( SMP ). Los granos más gruesos se numeraron como pólvora sin azufre (SFG n): 'SFG 12', 'SFG 20', 'SFG 40' y 'SFG 90', por ejemplo, donde el número representa el tamaño de malla del tamiz BSS más pequeño, que no retenía granos.
La función principal del azufre en la pólvora es disminuir la temperatura de ignición. Un ejemplo de reacción para la pólvora sin azufre sería:
El término pólvora negra se acuñó a fines del siglo XIX, principalmente en los Estados Unidos, para distinguir las formulaciones de pólvora anteriores de las nuevas pólvoras sin humo y pólvoras semisin humo. Las pólvoras semisin humo presentaban propiedades de volumen a granel que se aproximaban a las de la pólvora negra, pero tenían cantidades significativamente reducidas de humo y productos de combustión. La pólvora sin humo tiene diferentes propiedades de combustión (presión vs. tiempo) y puede generar presiones más altas y trabajo por gramo. Esto puede romper armas más antiguas diseñadas para pólvora negra. Las pólvoras sin humo variaban en color desde marrón tostado hasta amarillo y blanco. La mayoría de las pólvoras semisin humo a granel dejaron de fabricarse en la década de 1920. [119] [118] [120]
El polvo seco original que se usaba en Europa en el siglo XV se conocía como "Serpentine", ya sea como referencia a Satanás [37] o a una pieza de artillería común que lo usaba. [121] Los ingredientes se molían juntos con un mortero, quizás durante 24 horas, [121] lo que daba como resultado una harina fina. La vibración durante el transporte podía hacer que los componentes se separaran nuevamente, lo que requería volver a mezclarlos en el campo. Además, si la calidad del salitre era baja (por ejemplo, si estaba contaminado con nitrato de calcio altamente higroscópico ), o si el polvo simplemente era viejo (debido a la naturaleza ligeramente higroscópica del nitrato de potasio), en climas húmedos habría que volver a secarlo. El polvo del polvo "reparador" en el campo era un gran peligro.
Antes de los avances en la fabricación de pólvora durante el Renacimiento , cargar cañones o bombardas era un arte especializado. La pólvora fina cargada al azar o demasiado apretada ardía de forma incompleta o demasiado lenta. Por lo general, la recámara de pólvora de retrocarga en la parte trasera de la pieza se llenaba solo hasta la mitad, la pólvora serpentina no estaba ni demasiado comprimida ni demasiado suelta, se colocaba un tapón de madera para sellar la recámara del cañón una vez ensamblado y se colocaba el proyectil. Era necesario un espacio vacío cuidadosamente determinado para que la carga ardiera de manera efectiva. Cuando se disparaba el cañón a través del orificio de contacto, la turbulencia de la combustión superficial inicial hacía que el resto de la pólvora quedara rápidamente expuesta a la llama. [121]
La llegada de una pólvora corned mucho más potente y fácil de usar cambió este procedimiento, pero la serpentina se siguió utilizando con armas más antiguas hasta el siglo XVII. [122]
Para que los propulsores se oxiden y ardan con rapidez y eficacia, los ingredientes combustibles deben reducirse al tamaño de partícula más pequeño posible y mezclarse lo mejor posible. Sin embargo, una vez mezclados, para obtener mejores resultados en un arma, los fabricantes descubrieron que el producto final debería tener la forma de granos densos individuales que propagaran el fuego rápidamente de grano a grano, de la misma manera que la paja o las ramitas se incendian más rápidamente que un montón de aserrín .
A finales del siglo XIV, en Europa y China, [123] la pólvora se mejoró moliéndola en húmedo; se añadían líquidos como aguardientes [66] durante la molienda de los ingredientes y la pasta húmeda se secaba después. El principio de la mezcla húmeda para evitar la separación de los ingredientes secos, inventado para la pólvora, se utiliza hoy en día en la industria farmacéutica. [124] Se descubrió que si la pasta se hacía bolitas antes de secarla, la pólvora resultante absorbía menos agua del aire durante el almacenamiento y se desplazaba mejor. El artillero trituraba las bolitas en un mortero inmediatamente antes de su uso, con el viejo problema del tamaño desigual de las partículas y la compactación que causaba resultados impredecibles. Sin embargo, si se elegían las partículas del tamaño adecuado, el resultado era una gran mejora en la potencia. Al formar la pasta húmeda en grumos del tamaño de un grano de maíz a mano o con el uso de un tamiz en lugar de bolitas más grandes, se obtenía un producto después del secado que se cargaba mucho mejor, ya que cada pequeña pieza proporcionaba su propio espacio de aire circundante que permitía una combustión mucho más rápida que un polvo fino. Esta pólvora "en forma de corned" era entre un 30% y un 300% más potente. Se cita un ejemplo en el que se necesitaban 15 kilogramos (34 libras) de serpentina para disparar una bala de 21 kilogramos (47 libras), pero solo 8,2 kilogramos (18 libras) de pólvora en forma de corned. [66]
Debido a que los ingredientes secos en polvo deben mezclarse y unirse para la extrusión y cortarse en granos para mantener la mezcla, la reducción de tamaño y la mezcla se realizan mientras los ingredientes están húmedos, generalmente con agua. Después de 1800, en lugar de formar granos a mano o con tamices, la torta de molienda húmeda se prensaba en moldes para aumentar su densidad y extraer el líquido, formando una torta de prensa . El prensado tomó cantidades variables de tiempo, dependiendo de las condiciones como la humedad atmosférica. El producto duro y denso se rompió nuevamente en pedazos diminutos, que se separaron con tamices para producir un producto uniforme para cada propósito: polvos gruesos para cañones, polvos de grano más fino para mosquetes y los más finos para pistolas pequeñas y cebadores. [122] La pólvora de grano inapropiadamente fino a menudo causaba que los cañones explotaran antes de que el proyectil pudiera moverse por el cañón, debido al alto pico inicial de presión. [125] La pólvora de mamut con granos grandes, hecha para el cañón de 15 pulgadas de Rodman , redujo la presión a solo el 20 por ciento de lo que habría producido la pólvora de cañón común. [126]
A mediados del siglo XIX se realizaron mediciones que determinaron que la velocidad de combustión dentro de un grano de pólvora negra (o una masa compacta) es de aproximadamente 6 cm/s (0,20 pies/s), mientras que la velocidad de propagación de la ignición de grano a grano es de alrededor de 9 m/s (30 pies/s), más de dos órdenes de magnitud más rápido. [122]
La pólvora moderna primero comprime la harina fina de pólvora negra en bloques con una densidad fija (1,7 g/cm 3 ). [127] En los Estados Unidos, los granos de pólvora se designaban F (para fino) o C (para grueso). El diámetro del grano disminuía con un mayor número de F y aumentaba con un mayor número de C, variando desde aproximadamente 2 mm ( 1 ⁄ 16 in) para 7F hasta 15 mm ( 9 ⁄ 16 in) para 7C. Se produjeron granos aún más grandes para diámetros de ánima de artillería mayores de aproximadamente 17 cm (6,7 in). La pólvora Mammoth estándar de DuPont desarrollada por Thomas Rodman y Lammot du Pont para su uso durante la Guerra Civil estadounidense tenía granos de un promedio de 15 mm (0,6 in) de diámetro con bordes redondeados en un cañón vidriado. [126] Otras versiones tenían granos del tamaño de pelotas de golf y tenis para su uso en cañones Rodman de 20 pulgadas (51 cm) . [128] En 1875, DuPont introdujo la pólvora hexagonal para artillería de gran tamaño, que se prensaba utilizando placas moldeadas con un núcleo central pequeño, de unos 38 mm ( 1+1 ⁄ 2 pulgada) de diámetro, como la tuerca de una rueda de carreta, el orificio central se ensanchaba a medida que el grano se quemaba. [115] En 1882, los fabricantes alemanes también produjeron pólvoras de grano hexagonal de un tamaño similar para artillería. [115]
A finales del siglo XIX, la fabricación se centró en grados estándar de pólvora negra, desde Fg, utilizada en rifles y escopetas de gran calibre, hasta FFg (armas de calibre medio y pequeño, como mosquetes y fusiles), FFFg (rifles y pistolas de pequeño calibre) y FFFFg (calibre extremadamente pequeño, pistolas cortas y, más comúnmente, para cebar los fusiles de chispa ). [129] Un grado más grueso para su uso en los espacios en blanco de la artillería militar se denominó A-1. Estos grados se clasificaban en un sistema de pantallas con el tamaño mayor retenido en una malla de 6 alambres por pulgada, A-1 retenido en 10 alambres por pulgada, Fg retenido en 14, FFg en 24, FFFg en 46 y FFFFg en 60. Los finos designados FFFFFg generalmente se reprocesaban para minimizar los riesgos de polvo explosivo. [130] En el Reino Unido , las principales pólvoras de servicio se clasificaron como RFG (rifle grained fine) con un diámetro de uno o dos milímetros y RLG (rifle grained large) para diámetros de grano entre dos y seis milímetros. [128] Los granos de pólvora se pueden clasificar alternativamente por tamaño de malla: el tamaño de malla del tamiz BSS , que es el tamaño de malla más pequeño, no retiene granos. Los tamaños de grano reconocidos son Gunpowder G 7, G 20, G 40 y G 90.
Debido al gran mercado de armas de fuego antiguas y réplicas de pólvora negra en los EE. UU., desde la década de 1970 se han desarrollado sustitutos modernos de la pólvora negra como los perdigones Pyrodex , Triple Seven y Black Mag3 [118] . Estos productos, que no deben confundirse con las pólvoras sin humo, tienen como objetivo producir menos suciedad (residuos sólidos), al tiempo que mantienen el sistema tradicional de medición volumétrica de las cargas. Sin embargo, las afirmaciones sobre la menor corrosividad de estos productos han sido controvertidas. También se han desarrollado nuevos productos de limpieza para armas de pólvora negra para este mercado. [129]
Una ecuación química simple, comúnmente citada, para la combustión de la pólvora es:
Una ecuación balanceada, pero aún simplificada, es: [131]
Los porcentajes exactos de los ingredientes variaron mucho a lo largo del período medieval, ya que las recetas se desarrollaron por ensayo y error y debían actualizarse para adaptarse a los cambios en la tecnología militar. [132]
La pólvora no arde en una única reacción, por lo que los subproductos no se pueden predecir fácilmente. Un estudio [133] mostró que produjo (en orden de cantidades descendentes) 55,91% de productos sólidos: carbonato de potasio , sulfato de potasio , sulfuro de potasio , azufre , nitrato de potasio , tiocianato de potasio , carbono , carbonato de amonio y 42,98% de productos gaseosos: dióxido de carbono , nitrógeno , monóxido de carbono , sulfuro de hidrógeno , hidrógeno , metano , 1,11% de agua.
La pólvora hecha con nitrato de sodio, menos costoso y más abundante, en lugar de nitrato de potasio (en proporciones apropiadas) funciona igual de bien. Sin embargo, es más higroscópica que las pólvoras hechas con nitrato de potasio. Se sabe que las armas de avancarga se disparan después de haber estado colgadas en una pared durante décadas en estado cargado, siempre que permanezcan secas. Por el contrario, la pólvora hecha con nitrato de sodio debe mantenerse sellada para permanecer estable. [ investigación original? ] La pólvora libera 3 megajulios por kilogramo y contiene su propio oxidante. [ cita requerida ] Esto es menos que el TNT (4,7 megajulios por kilogramo) o la gasolina (47,2 megajulios por kilogramo en combustión, pero la gasolina requiere un oxidante; por ejemplo, una mezcla optimizada de gasolina y O2 libera 10,4 megajulios por kilogramo, teniendo en cuenta la masa del oxígeno).
La pólvora también tiene una densidad energética baja [ ¿cuánta? ] en comparación con las pólvoras "sin humo" modernas, y por lo tanto, para lograr altas cargas de energía, se necesitan grandes cantidades con proyectiles pesados. [134]
Para la pólvora negra más potente, la pólvora de harina , se utiliza carbón vegetal . La mejor madera para este propósito es el sauce del Pacífico , [135] pero se pueden utilizar otras como el aliso o el espino cerval . En Gran Bretaña, entre los siglos XV y XIX, el carbón de espino cerval de aliso era muy apreciado para la fabricación de pólvora; los Estados Confederados de Estados Unidos utilizaban álamo . [136] Los ingredientes se reducen en tamaño de partícula y se mezclan lo más íntimamente posible. Originalmente, esto se hacía con un mortero o un molino de estampación de funcionamiento similar, utilizando cobre, bronce u otros materiales que no produjeran chispas, hasta que fue reemplazado por el principio del molino de bolas giratorio con bronce o plomo que no produjeran chispas . Históricamente, en Gran Bretaña se utilizaba un molino de canal de borde de mármol o piedra caliza , que funcionaba sobre un lecho de piedra caliza; sin embargo, a mediados del siglo XIX esto había cambiado a una rueda de piedra con herraje de hierro o una rueda de hierro fundido que funcionaba sobre un lecho de hierro. [108] La mezcla se humedeció con alcohol o agua durante la molienda para evitar la ignición accidental. Esto también ayuda a que el salitre extremadamente soluble se mezcle en los poros microscópicos del carbón de gran superficie.
A fines del siglo XIV, los fabricantes de pólvora europeos comenzaron a agregar líquido durante la molienda para mejorar la mezcla, reducir el polvo y, con él, el riesgo de explosión. [137] Luego, los fabricantes de pólvora moldeaban la pasta resultante de pólvora humedecida, conocida como torta de molienda, en granos para secarla. La pólvora en grano no solo se conservaba mejor debido a su área de superficie reducida, sino que los artilleros también descubrieron que era más potente y más fácil de cargar en las armas. En poco tiempo, los fabricantes de pólvora estandarizaron el proceso al forzar la torta de molienda a través de tamices en lugar de moler la pólvora a mano.
La mejora se basaba en la reducción de la superficie de una composición de mayor densidad. A principios del siglo XIX, los fabricantes aumentaron aún más la densidad mediante el prensado estático. Paleaban la torta de molienda húmeda en una caja de dos pies cuadrados, la colocaban debajo de una prensa de tornillo y la reducían a la mitad de su volumen. La "torta de prensa" tenía la dureza de la pizarra . Rompábamos las losas secas con martillos o rodillos y clasificaban los gránulos con tamices en diferentes calidades. En los Estados Unidos, Eleuthere Irenee du Pont , que había aprendido el oficio de Lavoisier, hacía girar los granos secos en barriles giratorios para redondear los bordes y aumentar la durabilidad durante el transporte y la manipulación. (Los granos afilados se redondeaban durante el transporte, produciendo un fino "polvo de harina" que cambiaba las propiedades de combustión).
Otro avance fue la fabricación de carbón vegetal para hornos destilando madera en retortas de hierro calentadas en lugar de quemarla en fosas de tierra. El control de la temperatura influía en la potencia y la consistencia de la pólvora terminada. En 1863, en respuesta a los altos precios del salitre indio, los químicos de DuPont desarrollaron un proceso que utilizaba potasa o cloruro de potasio extraído de minas para convertir el abundante nitrato de sodio chileno en nitrato de potasio. [138]
Al año siguiente (1864), la fábrica de pólvora Gatebeck Low, en Cumbria (Gran Bretaña), puso en marcha una planta para fabricar nitrato de potasio mediante básicamente el mismo proceso químico. [139] Hoy en día, se denomina «proceso Wakefield», en honor a los propietarios de la empresa. Se habría utilizado cloruro de potasio de las minas de Staßfurt, cerca de Magdeburgo, Alemania, que recientemente se había vuelto disponible en cantidades industriales. [140]
Durante el siglo XVIII, las fábricas de pólvora se volvieron cada vez más dependientes de la energía mecánica. [141] A pesar de la mecanización, las dificultades de producción relacionadas con el control de la humedad, especialmente durante el prensado, todavía estaban presentes a fines del siglo XIX. Un artículo de 1885 lamenta que "la pólvora es un líquido tan nervioso y sensible que, en casi todos los procesos de fabricación, cambia bajo nuestras manos a medida que cambia el clima". Los tiempos de prensado hasta la densidad deseada podían variar en un factor de tres dependiendo de la humedad atmosférica. [142]
El Reglamento Modelo de las Naciones Unidas sobre el Transporte de Mercancías Peligrosas y las autoridades nacionales de transporte, como el Departamento de Transporte de los Estados Unidos , han clasificado la pólvora (pólvora negra) como una sustancia explosiva primaria del Grupo A para su envío porque se enciende muy fácilmente. Los dispositivos manufacturados completos que contienen pólvora negra se clasifican generalmente como una sustancia detonante secundaria del Grupo D, o pólvora negra, o artículo que contiene una sustancia detonante secundaria , como los fuegos artificiales, los motores de cohetes modelo de clase D , etc., para su envío porque son más difíciles de encender que la pólvora suelta. Como explosivos, todos entran en la categoría de la Clase 1.
Además de su uso como propulsor en armas de fuego y artillería, la pólvora negra se ha utilizado principalmente como pólvora explosiva en canteras, minería y construcción de carreteras (incluida la construcción de ferrocarriles). Durante el siglo XIX, fuera de situaciones de emergencia como la guerra de Crimea o la guerra civil estadounidense, se utilizó más pólvora negra en estos usos industriales que en armas de fuego y artillería. La dinamita la fue sustituyendo gradualmente en esos usos. Hoy en día, los explosivos industriales para esos usos siguen siendo un mercado enorme, pero la mayor parte del mercado se centra en explosivos más nuevos, en lugar de en la pólvora negra.
A partir de la década de 1930, la pólvora o pólvora sin humo se utilizó en pistolas remachadoras , pistolas paralizantes para animales, empalmadores de cables y otras herramientas de construcción industrial. [143] La "pistola de clavos", una herramienta accionada por pólvora , clavaba clavos o tornillos en hormigón sólido, una función que no era posible con las herramientas hidráulicas, y hoy en día sigue siendo una parte importante de varias industrias, pero los cartuchos suelen utilizar pólvoras sin humo. Las escopetas industriales se han utilizado para eliminar anillos de material persistentes en hornos rotatorios en funcionamiento (como los de cemento, cal, fosfato, etc.) y clínker en hornos en funcionamiento, y las herramientas comerciales hacen que el método sea más fiable. [144]
La pólvora se ha empleado ocasionalmente para otros fines además de las armas, la minería, los fuegos artificiales y la construcción:
La pólvora se producía originalmente con fines medicinales: se consumía para curar dolencias digestivas, se inhalaba para tratar trastornos respiratorios y, como ya se ha dicho, se frotaba sobre la piel para tratar afecciones como erupciones o quemaduras.
{{cite web}}: Falta o está vacío |url=( ayuda ) (Parte 4 Archivado el 16 de abril de 2012 en Wayback Machine y Parte 5 Archivado el 28 de diciembre de 2019 en Wayback Machine ){{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo a partir de septiembre de 2024 ( enlace )citando a Papliński, A; Surma, Z; Dębski, A (2009). "Teoretyczna i eksperymentalna analiza parametrów balistycznych prochu czarnego". Materiały Wysokoenergetyczne (en polaco). 1 : 89–94.
