La pólvora , también conocida comúnmente como pólvora negra para distinguirla de la pólvora moderna sin humo , es el primer explosivo químico conocido . Está formado por una mezcla de azufre , carbono (en forma de carbón vegetal ) y nitrato de potasio (salitre) . El azufre y el carbono 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 , cohetes y pirotecnia , incluido su uso como agente explosivo para explosivos en canteras , minería , construcción de oleoductos , túneles , [3] y carreteras .
La pólvora se clasifica como un explosivo bajo debido a su velocidad de descomposición relativamente lenta y, en consecuencia, su baja intensidad . Los explosivos bajos deflagran (es decir, arden a velocidades subsónicas), mientras que los explosivos altos 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 a alta velocidad, pero generalmente no es suficiente para romper el cañón del arma . Por lo tanto, es un buen propulsor, pero es menos adecuado para romper rocas o fortificaciones debido a su poder explosivo de bajo rendimiento. No obstante, se utilizó ampliamente para llenar proyectiles de artillería de espoleta (y en proyectos de minería y de ingeniería civil ) hasta la segunda mitad del siglo XIX, cuando se pusieron en uso los primeros explosivos de gran potencia .
La pólvora es uno de los cuatro grandes inventos de China . [4] Originalmente desarrollado por los chinos medievales para fuegos artificiales, se usó 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 lo reemplazó y ya no se usa con fines industriales debido a su relativa ineficiencia en comparación con alternativas más nuevas como la dinamita y el nitrato de amonio/aceite combustible . [6]
La pólvora es un explosivo débil : no detona , sino que deflagra (quema rápidamente). Esto es una ventaja en un dispositivo propulsor, donde no se desea un impacto que destrozaría el arma y dañaría potencialmente 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 confinado. Dado que contiene su propio oxidante y además arde más rápido bajo presión, su combustión es capaz de reventar recipientes como un proyectil, una granada o casquillos improvisados de "bomba casera" o "olla a presión" para formar metralla .
En las canteras, generalmente se prefieren los explosivos potentes para romper la roca. Sin embargo, debido a su bajo brillo , la pólvora causa menos fracturas y produce más piedra utilizable en comparación con otros explosivos, lo que la hace útil para volar pizarra , que es frágil, [7] o piedras monumentales 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 pólvora en gas; la mayor parte se convierte en partículas. Una parte es expulsada, desperdiciando potencia de propulsión, contaminando el aire y, en general, siendo una molestia (revelando la posición de un soldado, generando niebla que dificulta la visión, etc.). Una parte acaba formando una gruesa capa de hollín en el interior del cañón, donde también resulta molesto para disparos posteriores y causa de atasco de un arma automática. Además, este residuo es higroscópico y con la adición de la 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 las armas de hierro forjado o acero . Por lo tanto, las armas de pólvora requieren una limpieza profunda y regular para eliminar los residuos. [8]
Las cargas de pólvora se pueden utilizar en las armas de fuego modernas siempre que no funcionen con gas . [Nota a pie de página 1] Las armas modernas más compatibles son las escopetas de ánima lisa que funcionan con retroceso largo . Combinados con piezas esenciales cromadas, como cañones y ánimas, estos elementos reducen en gran medida la incrustación y la corrosión; la combinación de estos factores hace que la escopeta sea más fácil de limpiar. [15]
La primera referencia confirmada a lo que se puede considerar pólvora en China se produjo 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 el año 808, y luego unos 50 años. más tarde, en un texto taoísta conocido como 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 y una parte de hierba natal. [16] Según el Zhenyuan miaodao yaolüe , "Algunos han calentado juntos azufre, rejalgar y salitre con miel ; se produce humo y llamas, de modo que se han quemado las manos y la cara, e incluso se ha quemado toda la casa donde estaban trabajando. " [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] Los chinos conocían el salitre a mediados del siglo I d. C. y se producía principalmente en las provincias de Sichuan , Shanxi y Shandong . [20] Existe fuerte evidencia del uso de salitre y azufre en diversas combinaciones medicinales . [21] Un texto alquímico chino fechado en 492 señala que el salitre se quema con una llama púrpura, lo que proporciona un medio práctico y confiable para distinguirlo de otras sales inorgánicas, lo que permite a los alquimistas evaluar y comparar técnicas de purificación; Los primeros relatos latinos sobre la purificación del salitre datan de después de 1200. [22]
La fórmula química más antigua de la pólvora apareció en el texto de la dinastía Song del siglo XI , Wujing Zongyao ( Esenciales 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 incluía petroquímicos, además de ajo y miel. Se menciona una cerilla lenta para los mecanismos de lanzamiento de llamas que utilizan el principio del sifón y para los fuegos artificiales y cohetes. Las fórmulas de mezcla de este libro contienen como máximo un 50 % de salitre ; no es suficiente para crear una explosión, sino que producen algo incendiario . [23] The Essentials fue escrito por un burócrata de la corte de la dinastía Song y hay poca evidencia de que haya tenido algún impacto inmediato en la guerra; no se menciona su uso en las crónicas de las guerras contra los tanguts en el siglo XI y, por lo demás, China estuvo mayoritariamente en paz durante este siglo. Sin embargo, ya se utilizaba para flechas de fuego al menos desde el siglo X. Su primera aplicación militar registrada data su uso en el año 904 en forma de proyectiles incendiarios. [5] En los siglos siguientes aparecieron en China diversas armas de pólvora, como bombas , lanzas de fuego y fusiles . [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 estaba produciendo cientos de miles de flechas de fuego para sus guarniciones. [27] Las bombas y las primeras proto-armas, conocidas como "lanzas de fuego", se hicieron prominentes durante el siglo XII y fueron utilizadas por los Song durante las Guerras Jin-Song . Se registró por primera vez que las lanzas de fuego fueron utilizadas en el asedio de De'an en 1132 por las fuerzas Song contra los Jin . [28] A principios del siglo XIII, los Jin utilizaron bombas con carcasa de hierro. [29] Se agregaron proyectiles a las lanzas de fuego y se desarrollaron barriles de lanzas de fuego reutilizables, primero con papel endurecido y luego con metal. A las 12.57, 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 asentados sobre él con un taco), y hacia 1287 a más tardar. , se habían convertido en verdaderas armas de fuego, el cañón de mano . [32]
Según Iqtidar Alam Khan, fueron los invasores mongoles quienes introdujeron la pólvora en el mundo islámico. [33] Los musulmanes adquirieron conocimientos sobre 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 los incendiarios de la pólvora. Está implícito en 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" ( árabe : ثلج الصين thalj al-ṣīn ), los fuegos artificiales como "flores chinas" y cohetes como "flechas chinas" que el conocimiento de la pólvora llegó de China. [34] Sin embargo, debido a que al-Rammah atribuye su material a "su padre y antepasados", al-Hassan sostiene que la pólvora se hizo frecuente en Siria y Egipto hacia "finales 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 sobre 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 nitrato, 9,06% de azufre y 15,94% de carbón), es casi idéntica a la receta ideal moderna reportada de 75% de nitrato de potasio, 10% de azufre y 15% de nitrato de potasio. % carbón vegetal. [35] El texto también menciona mechas, bombas incendiarias, recipientes 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 unieron dos láminas de hierro y se apretaron con fieltro. El recipiente aplanado con forma de pera estaba lleno de pólvora, limaduras de metal, "buenas mezclas", dos varillas y un gran cohete para la propulsión. A juzgar por la ilustración, evidentemente debía deslizarse sobre el agua. [40] [41] [42] Se utilizaron lanzas de fuego 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 contra los mongoles, en "el primer cañón de la historia", 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 agente incendiario anterior, nafta. [44] [45]
La evidencia documental más antigua que se conserva sobre 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 alrededor de 1320-1350, muestran armas de pólvora como flechas de pólvora, bombas y 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 al final de una culata. [48] Algunos consideran que esto es un cañón, mientras que otros no. El problema con la identificación de cañones en los 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. Los relatos contemporáneos de un cañón de cañón metálico en el mundo islámico no aparecen 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 de la invención de pólvora se refería al 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 utilizaron cañones en el asedio de Algeciras en 1343. Shihab al-Din describió un cañón de metal que disparaba una bola de hierro. Abu al-Abbas al-Qalqashandi 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 cremallera y piñón , 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 parte del Imperio Otomano a través de las primeras cadenas de suministro para obtener nitro, azufre y carbón vegetal de alta calidad de los robles en Anatolia contribuyó significativamente a su expansión entre los siglos XV y XVIII. No fue hasta finales del siglo XIX cuando la producción sindicalista de pólvora turca se redujo considerablemente, lo que coincidió con el declive de su poder militar. [55]
.jpg/1280px-De_la_pirotechnia_1540_Title_Page_AQ1_(1).jpg)
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 Marco Graecus o Marcos el Griego entre 1280 y 1300 en el Liber Ignium , o Libro de los Fuegos . [57]
Algunas fuentes mencionan posibles armas de pólvora utilizadas por los mongoles contra las fuerzas europeas en la batalla de Mohi en 1241. [58] [59] [60] El profesor Kenneth Warren Chase da crédito a los mongoles por introducir en Europa la pólvora y su armamento asociado. [61] Sin embargo, no existe una ruta de transmisión clara, [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 forma regular". fuera de China." [63] Sin embargo, Timothy May también señala: "Sin embargo... los mongoles utilizaron el arma de pólvora en sus guerras contra los Jin, los Song y en sus invasiones de Japón". [63]
Los registros muestran que, en Inglaterra, la pólvora se fabricaba en 1346 en la Torre de Londres ; En 1461 existía un polvorín en la Torre, y en 1515 trabajaban allí tres fabricantes de pólvora del Rey. [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 con el maíz , 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, usando cenizas de madera que contenían carbonato de potasio para precipitar el calcio de su licor de estiércol, y usando 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 Nuremberg, Alemania. [67] En Italia, Vannoccio Biringuccio , nacido en 1480, era miembro del gremio Fraternita di Santa Barbara pero rompió con la tradición del secretismo al plasmar todo lo que sabía en un libro titulado De la pirotechnia , escrito en lengua vernácula. Fue publicado póstumamente en 1540, con 9 ediciones a lo largo de 138 años, y también reimpreso por MIT Press en 1966. [66]
A mediados del siglo XVII, los fuegos artificiales se utilizaban como entretenimiento a 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 lo 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 dirigirlo se nombró al abogado Antoine Lavoisier . Aunque provenía de una familia burguesa, después de licenciarse en derecho, Lavoisier se hizo rico gracias a una empresa creada para recaudar impuestos para la Corona; esto le permitió dedicarse a las ciencias naturales experimentales como pasatiempo. [70]
Sin acceso a salitre barato (controlado por los británicos), durante cientos de años Francia había dependido de salitreros con autorización real, el droit de fouille o "derecho a excavar", para apoderarse de suelos que contenían nitrógeno y demoler muros de corrales, sin compensación. a los dueños. [71] Esto provocó que los agricultores, los ricos o pueblos enteros sobornaran a los petermen y a la burocracia asociada para que dejaran sus edificios en paz y el salitre sin recoger. Lavoisier instituyó un programa intensivo para aumentar la producción de salitre, revisó (y luego eliminó) el droit de fouille , investigó los mejores métodos de refinación y fabricación de polvo, instituyó la gestión y el mantenimiento de registros, y estableció precios que alentaron la inversión privada en obras. Aunque todavía no se había producido salitre procedente de nuevas plantas de putrefacción al estilo prusiano (el proceso duraba unos 18 meses), en sólo un año Francia tenía pólvora para exportar. Uno de los principales beneficiarios de este superávit fue la Revolución Americana . 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, se convirtió en 1788 en el mejor del mundo y 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 del 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. Después del final de la Primera Guerra Mundial , la mayoría de los fabricantes de pólvora británicos se fusionaron en una sola empresa, "Explosives Trades Limited", y se cerraron varias plantas, incluidas las 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, cerró la antigua fábrica de pólvora de Curtis & Harvey's Glynneath en Pontneddfechan , Gales . 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 con paracaídas alemana en 1941 y nunca volvió a abrir. [64] Esto fue seguido por el cierre y demolición de la sección de pólvora en 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 el sitio de ICI Nobel en Ardeer en Escocia , que incluía una fábrica de pólvora, como la única fábrica en Gran Bretaña que producía pólvora. La zona de pólvora del emplazamiento 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] Estaba escrito en el Tarikh-i Firishta (1606-1607) que Nasiruddin Mahmud , el gobernante del Sultanato de Delhi, obsequió al enviado del gobernante mongol Hulegu Khan con una deslumbrante exhibición pirotécnica a su llegada a Delhi en 1258. Nasiruddin Mahmud Intentó expresar su fuerza como gobernante y trató de alejar cualquier intento mongol similar al Asedio 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, prevaleció el empleo de la guerra con pólvora en la India, con acontecimientos como el "Asedio de Belgaum" . " en 1473 por el sultán Muhammad Shah Bahmani. [79]
Se sabe que el náufrago almirante otomano Seydi Ali Reis 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 diversa variedad de armas de fuego, en particular armas grandes, se hicieron visibles en Tanjore , Dacca , Bijapur y Murshidabad . [80] Se recuperaron armas de bronce en Calicut (1504), la antigua capital de los Zamorins [81]
El emperador mogol Akbar produjo en masa mechas para el ejército mogol . Se sabe personalmente que Akbar disparó contra un destacado comandante de Rajput durante el asedio de Chittorgarh . [82] Los mogoles comenzaron a utilizar cohetes de bambú (principalmente para señalización) y a emplear zapadores : unidades especiales que socavaban pesadas fortificaciones de piedra para colocar cargas de pólvora.
Se sabe que el emperador mogol Shah Jahan introdujo mechas mucho más avanzadas, sus diseños eran una combinación de diseños otomanos y mogoles. Shah Jahan también contrarrestó a los británicos y otros europeos en su provincia de Gujarāt , que suministró a Europa salitre 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 , se emplearon oficiales militares franceses 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 desataron los cohetes de Mysore contra sus oponentes británicos, derrotándolos efectivamente en varias ocasiones. Los cohetes Mysore inspiraron el desarrollo del cohete Congreve , que los británicos utilizaron ampliamente durante las Guerras Napoleónicas y la Guerra de 1812 . [84]
Los cañones se introdujeron 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] : El Reino de Ayutthaya utilizó 220 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 utilizó 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 se registró que el predecesor de las armas de fuego, el arma de pértiga ( bedil tombak ), fue utilizado por Java en 1413, [90] [91 ] : 245 el conocimiento de cómo fabricar 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 exacto 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) dio como resultado 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 llaman verso . [96] : 151 A principios del siglo XVI, los javaneses ya producían localmente grandes armas, algunas de ellas aún sobrevivían hasta el día de hoy y eran apodadas como "cañón sagrado" o "cañón sagrado". Estos cañones variaban entre 180 y 260 libras, pesaban entre 3 y 8 toneladas y tenían una longitud de entre 3 y 6 m. [97]
Los viajeros holandeses y alemanes registraron que la recolección de salitre era común incluso en las aldeas más pequeñas y se recogía a partir del proceso de descomposición de grandes colinas de estiércol apiladas específicamente para ese propósito. El castigo holandés por posesión de pólvora no permitida parece haber sido la amputación. [98] : 180–181 Posteriormente, los ocupantes coloniales holandeses prohibieron la propiedad y fabricación de pólvora . [99] Según el coronel McKenzie citado en Sir Thomas Stamford Raffles , The History of Java (1817), el azufre más puro se suministraba desde un cráter de una montaña cerca del estrecho de Bali . [98] : 180–181
Sobre los orígenes de la tecnología de la pólvora, el historiador Tonio Andrade comentó: "Hoy en día los estudiosos 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 desde un medicamento hasta un incendiario y explosivo, y la evolución del arma desde la lanza de fuego hasta una pistola de metal, mientras que no existen registros similares en ningún otro lugar. [101] Como explica Andrade, la gran 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 Por el contrario, las fórmulas en Europa divergían sólo 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 controversia. 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 acontecimientos descritos. A menudo, los primeros registros que potencialmente describían el uso de pólvora en la guerra se escribieron varios siglos después del hecho y es posible que hayan estado influidos por las experiencias contemporáneas del cronista. [102] Las dificultades de traducción han dado lugar 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 comúnmente citado es un informe de la Batalla de Mohi en Europa del Este que menciona una "lanza larga" que lanzaba "vapores y humo malolientes", que ha sido interpretado de diversas maneras por diferentes historiadores como el "primer ataque con gas a Europa". suelo" usando pólvora, "el primer uso de un cañón en Europa", o simplemente un "gas tóxico" sin evidencia de pólvora. [103] Es difícil traducir con precisión textos alquímicos chinos originales, que tienden a explicar fenómenos a través de metáforas, al lenguaje científico moderno con una terminología rígidamente definida en inglés. [34] Los primeros textos 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 argumentos sobre los orígenes exactos de la pólvora basados 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 área importante de controversia en los estudios modernos de la historia de la pólvora es la transmisión de la pólvora. Si bien la evidencia literaria y arqueológica respalda el origen chino de la pólvora y 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 fueron inventadas 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 rápida quema de los demás ingredientes. [106] Para reducir la probabilidad de ignición accidental por electricidad estática , los gránulos de la pólvora moderna generalmente están recubiertos con grafito , lo que evita la acumulación de carga electrostática.
El carbón vegetal no está compuesto de carbono puro; más bien, consiste en celulosa parcialmente pirolizada , en la que la madera no se descompone por completo. El carbono se diferencia del carbón vegetal ordinario . Mientras que la temperatura de autoignición del carbón vegetal es relativamente baja, la del carbono es mucho mayor. Por lo tanto, una composición de pólvora que contenga carbono puro ardería de manera similar a la cabeza de 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 o 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 modificarse un poco según el propósito del polvo. Por ejemplo, los grados de potencia de pólvora negra, inadecuados para su uso en armas de fuego pero sí para volar rocas en operaciones de cantera, se denominan pólvora en lugar de pólvora con proporciones estándar de 70% de nitrato, 14% de carbón y 16% de azufre; La pólvora se puede fabricar con nitrato de sodio más barato 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 principal problema del uso de formulaciones de nitrato de sodio más baratas cuando patentó la pólvora explosiva DuPont "B". Después de fabricar granos a partir de torta prensada de la manera habitual, su proceso hizo girar el polvo con polvo de grafito durante 12 horas. Esto formó una capa de grafito en cada grano que redujo su capacidad para absorber la humedad. [110]
Ni el uso de grafito ni de nitrato de sodio era nuevo. El brillo de granos de pólvora con grafito ya era una técnica aceptada en 1839, [111] y durante muchos años se había fabricado en Perú pólvora a base de nitrato de sodio utilizando el nitrato de sodio extraído en Tarapacá (ahora en Chile). [112] Además, en 1846, se construyeron dos plantas en el suroeste de Inglaterra para fabricar pólvora utilizando este nitrato de sodio. [113] La idea bien pudo haber sido traída desde Perú por los mineros de Cornualles que regresaban 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 América del Sur. Lammot du Pont conocía el uso del grafito y probablemente también conocía las plantas del suroeste de Inglaterra. En su patente tuvo cuidado de afirmar que su reclamo era por la combinación de grafito con polvo a base de nitrato de sodio, en lugar de cualquiera de las dos tecnologías individuales.
La pólvora de guerra francesa en 1879 utilizó la proporción 75% de salitre, 12,5% de carbón vegetal y 12,5% de azufre. La pólvora de guerra inglesa en 1879 utilizaba la proporción 75% salitre, 15% carbón vegetal y 10% azufre. [114] Los cohetes británicos Congreve utilizaron 62,4% de salitre, 23,2% de carbón y 14,4% de azufre, pero la pólvora británica Mark VII se cambió a 65% de salitre, 20% de carbón y 15% de azufre. [ cita necesaria ] La explicación de la amplia variedad en la formulación se relaciona con el uso. La pólvora utilizada para cohetes puede utilizar una velocidad de combustión más lenta, ya que acelera el proyectil durante un tiempo mucho más largo, mientras que la pólvora para armas como chispas, cerraduras de mecha o mechas necesitan una velocidad de combustión más alta para acelerar el proyectil en una distancia mucho más corta. Los cañones generalmente usaban pólvoras con una velocidad de combustión más baja, porque la mayoría explotaría con pólvoras con una velocidad de combustión más alta.
Además de la pólvora negra, existen otros tipos de pólvora de importancia histórica. Se cita que la "pólvora marrón" está compuesta por un 79% de nitro, un 3% de azufre y un 18% de carbón por cada 100 de polvo seco, con aproximadamente un 2% de humedad. Prismatic Brown Powder es un producto de grano grande que la Compañía Rottweil introdujo en 1884 en Alemania, que fue adoptado por la Marina Real Británica poco después. La marina francesa adoptó un producto de grano fino, no prismático, de 3,1 milímetros, llamado Cacao de combustión lenta (SBC) o "cacao en polvo". Estos polvos marrones redujeron aún más la velocidad de combustión utilizando tan solo un 2 por ciento de azufre y carbón elaborado con paja de centeno que no había sido completamente carbonizada, de ahí el color marrón. [115]
El polvo Lesmok fue un producto desarrollado por DuPont en 1911, [116] uno de varios productos semi-sin humo en la industria que contenía una mezcla de polvo negro y nitrocelulosa. Se vendió a Winchester y otros principalmente en calibres pequeños .22 y .32. Su ventaja era que en ese momento se creía que era menos corrosivo que los polvos sin humo que se usaban entonces. En los EE. UU. no se entendió hasta la década de 1920 que la fuente real de corrosión era el residuo de cloruro de potasio de las imprimaciones sensibilizadas con clorato de potasio. El polvo negro más voluminoso que incrusta dispersa mejor los residuos de imprimación. No poder mitigar la corrosión de la imprimación mediante dispersión causó la falsa impresión de que el polvo a base de nitrocelulosa causaba la corrosión. [117] Lesmok tenía parte de la mayor parte de la pólvora negra para dispersar los residuos de imprimación, pero algo menos de masa total que la pólvora negra pura, por lo que requería una limpieza del orificio 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 cebadora sensible a las chispas , como la pólvora. Sin embargo, el contenido de azufre de las pólvoras tradicionales provocó problemas de corrosión en Cordite 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 vegetal. [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 harina en polvo sin azufre ( SMP ). Los cereales secundarios se numeraron como pólvora sin azufre (SFG n): 'SFG 12', 'SFG 20', 'SFG 40' y 'SFG 90', donde el número representa, por ejemplo, el tamaño de malla más pequeño del tamiz BSS, que no retuvo ningún 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 fue acuñado a finales del siglo XIX, principalmente en los Estados Unidos, para distinguir las formulaciones de pólvora anteriores de las nuevas pólvoras sin humo y semi-sin humo. Las pólvoras semisin humo presentaban propiedades de volumen a granel que se aproximaban a la pólvora negra, pero tenían cantidades significativamente reducidas de humo y productos de combustión. La pólvora sin humo tiene diferentes propiedades de combustión (presión frente a tiempo) y puede generar presiones y trabajo más altos por gramo. Esto puede romper armas más antiguas diseñadas para pólvora negra. Los polvos 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 compuesto seco original utilizado en la Europa del siglo XV se conocía como "Serpentina", ya sea en referencia a Satanás [37] o a una pieza de artillería común que lo usaba. [121] Los ingredientes se molieron juntos con un mortero, quizás durante 24 horas, [121] dando como resultado una harina fina. La vibración durante el transporte podría hacer que los componentes se separaran nuevamente, lo que requeriría 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 estaba viejo (debido a la naturaleza ligeramente higroscópica del nitrato de potasio), en climas húmedos sería necesario resecado. El polvo procedente de la pólvora "reparadora" en el campo constituía un gran peligro.
Cargar cañones o bombardas antes de los avances del Renacimiento en la fabricación de pólvora era un arte especializado. El polvo fino cargado al azar o demasiado apretado se quemaría de forma incompleta o demasiado lenta. Por lo general, la recámara de pólvora de retrocarga en la parte trasera de la pieza se llenaba sólo hasta la mitad, la pólvora serpentina no estaba demasiado comprimida ni demasiado suelta, se golpeaba un tapón de madera para sellar la recámara del cañón cuando estaba ensamblada y el proyectil se colocaba. en. Era necesario un espacio vacío cuidadosamente determinado para que la carga ardiese eficazmente. Cuando se disparó el cañón a través del orificio de contacto, la turbulencia de la combustión superficial inicial provocó que el resto de la pólvora quedara rápidamente expuesta a la llama. [121]
La llegada de la pólvora en conserva , mucho más potente y fácil de usar , cambió este procedimiento, pero la serpentina se utilizó con armas más antiguas hasta el siglo XVII. [122]
Para que los propulsores se oxiden y quemen rápida y eficazmente, los ingredientes combustibles deben reducirse al tamaño de partículas más pequeño posible y mezclarse lo más completamente posible. Sin embargo, una vez mezclados, para obtener mejores resultados con una pistola, los fabricantes descubrieron que el producto final debía tener la forma de granos densos individuales que propagaran el fuego rápidamente de un grano a otro, de la misma manera que la paja o las ramitas se prenden en llamas más rápidamente que un montón de leña. aserrín .
A finales del siglo XIV en Europa y China, [123] la pólvora se mejoraba mediante molienda húmeda; Se añadían líquidos como alcohol destilado [66] durante la molienda de los ingredientes y después se secaba la pasta húmeda. El principio de mezcla húmeda para evitar la separación de ingredientes secos, inventado para la pólvora, se utiliza hoy en día en la industria farmacéutica. [124] Se descubrió que si la pasta se enrollaba en bolas antes de secarla, la pólvora resultante absorbía menos agua del aire durante el almacenamiento y viajaba mejor. Luego, el artillero trituraba las bolas en un mortero inmediatamente antes de su uso, y el antiguo problema del tamaño desigual de las partículas y el empaquetamiento provocaba resultados impredecibles. Sin embargo, si se elegían las partículas del tamaño correcto, el resultado era una gran mejora en la potencia. Al formar la pasta húmeda en grumos del tamaño de maíz a mano o con el uso de un colador en lugar de bolas más grandes, se produjo un producto después del secado que se cargó mucho mejor, ya que cada pequeño trozo proporcionaba su propio espacio de aire circundante que permitía una combustión mucho más rápida que una polvo fino. Esta pólvora "en conserva" 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 bola de 21 kilogramos (47 libras), pero sólo 8,2 kilogramos (18 libras) de pólvora en conserva. [66]
Debido a que los ingredientes secos en polvo deben mezclarse y unirse para extruirse 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. A partir de 1800, en lugar de formar los granos a mano o con tamices, la torta de molino húmeda se prensaba en moldes para aumentar su densidad y extraer el líquido, formando torta de prensa . El prensado requirió distintos tiempos, dependiendo de condiciones como la humedad atmosférica. El producto duro y denso se rompía nuevamente en pedazos diminutos, que se separaban con tamices para producir un producto uniforme para cada propósito: pólvora gruesa para cañones, pólvora de grano más fino para mosquetes y la más fina para pistolas pequeñas y imprimación. [122] La pólvora de grano fino inadecuado 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, fabricada para el cañón de 15 pulgadas de Rodman , redujo la presión a sólo un 20 por ciento de la que habría producido la pólvora de cañón normal. [126]
A mediados del siglo XIX, se hicieron mediciones que determinaron que la velocidad de combustión dentro de un grano de pólvora negra (o una masa muy compacta) es de aproximadamente 6 cm/s (0,20 pies/s), mientras que la velocidad de propagación de la ignición de un grano a otro. El grano es de alrededor de 9 m/s (30 pies/s), más de dos órdenes de magnitud más rápido. [122]
El maíz moderno primero comprime la fina harina de polvo negro en bloques con una densidad fija (1,7 g/cm 3 ). [127] En los Estados Unidos, los granos de pólvora se denominaban F (para fino) o C (para grueso). El diámetro del grano disminuyó con un mayor número de F y aumentó con un mayor número de C, oscilando entre aproximadamente 2 mm ( 1 ⁄ 16 pulgadas) para 7F y 15 mm ( 9 ⁄ 16 pulgadas) para 7C. Se produjeron granos aún más grandes para diámetros de ánima de artillería superiores a unos 17 cm (6,7 pulgadas). El polvo DuPont Mammoth estándar desarrollado 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 pulgadas) de diámetro con bordes redondeados en un barril de vidriado. [126] Otras versiones tenían granos del tamaño de pelotas de golf y tenis para su uso en pistolas Rodman de 20 pulgadas (51 cm) . [128] En 1875, DuPont introdujo la pólvora hexagonal para artillería grande, que se prensaba utilizando placas perfiladas con un núcleo central pequeño, de unos 38 mm ( 1+1 ⁄ 2 pulgada) de diámetro, como la tuerca de una rueda de carro, 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 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 mediano y pequeño, como mosquetes y fusiles), FFFg (rifles y pistolas de pequeño calibre) y FFFFg (pistolas cortas, de calibre extremadamente pequeño y más comúnmente para cebar fusiles de chispa ). [129] Un grado más grueso para su uso en artillería de fogueo militar fue designado A-1. Estos grados se clasificaron en un sistema de cribas con sobredimensionamiento 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 productos designados como FFFFFg generalmente se reprocesaban para minimizar los riesgos de polvo explosivo. [130] En el Reino Unido , las principales pólvoras de servicio se clasificaban RFG (rifle de grano fino) con un diámetro de uno o dos milímetros y RLG (rifle de grano grande) para diámetros de grano de entre dos y seis milímetros. [128] Los granos de pólvora también se pueden clasificar según el tamaño de malla: el tamaño de malla del tamiz BSS , que es el tamaño de malla más pequeño y que no retiene granos. Los tamaños de grano reconocidos son la pólvora G 7, G 20, G 40 y G 90.
Debido al gran mercado de armas de fuego de pólvora negra antiguas y réplicas en los EE. UU., desde la década de 1970 se han desarrollado sustitutos modernos de la pólvora negra como Pyrodex , Triple Seven y Black Mag3 [118] . Estos productos, que no deben confundirse con los polvos sin humo, tienen como objetivo producir menos incrustaciones (residuos sólidos), manteniendo el tradicional sistema de medición volumétrica de las cargas. Sin embargo, las afirmaciones de que estos productos son menos corrosivos han sido controvertidas. Para este mercado también se han desarrollado nuevos productos de limpieza para pistolas de pólvora. [129]
Una ecuación química sencilla y comúnmente citada para la combustión de la pólvora es:
Una ecuación balanceada, pero aún simplificada, es: [131]
Los porcentajes exactos de ingredientes variaron mucho a lo largo del período medieval, ya que las recetas se desarrollaron mediante prueba y error y debían actualizarse para adaptarse a los cambios en la tecnología militar. [132]
La pólvora no se quema en una sola reacción, por lo que los subproductos no son fáciles de predecir. Un estudio [133] demostró que producía (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% agua.
La pólvora elaborada con nitrato de sodio, más barato y más abundante, en lugar de nitrato de potasio (en proporciones adecuadas) funciona igual de bien. Sin embargo, es más higroscópico que los polvos elaborados con nitrato de potasio. Se sabe que las armas de avancarga disparan después de colgarse de una pared durante décadas en un estado cargado, siempre que permanezcan secas. Por el contrario, la pólvora elaborada con nitrato de sodio debe mantenerse sellada para permanecer estable. [ ¿ investigacion original? ] La pólvora libera 3 megajulios por kilogramo y contiene su propio oxidante. [ cita necesaria ] Esto es menos que TNT (4,7 megajulios por kilogramo) o gasolina (47,2 megajulios por kilogramo en combustión, pero la gasolina requiere un oxidante; por ejemplo, una mezcla optimizada de gasolina y O 2 libera 10,4 megajulios por kilogramo, teniendo en cuenta cuenta la masa del oxígeno).
La pólvora también tiene una baja densidad energética [ ¿cuánto? ] en comparación con las pólvoras modernas "sin humo" y, por lo tanto, para lograr altas cargas de energía, en el caso de proyectiles pesados se necesitan grandes cantidades. [134]
Para obtener la pólvora negra más potente, se utiliza harina en polvo , un carbón de leña . La mejor madera para este fin es el sauce del Pacífico , [135] pero se pueden utilizar otras como el aliso o el espino amarillo . En Gran Bretaña, entre los siglos XV y XIX, el carbón vegetal procedente del aliso era muy apreciado para la fabricación de pólvora; El álamo fue utilizado por los Estados Confederados Americanos . [136] Los ingredientes se reducen en tamaño de partículas y se mezclan lo más íntimamente posible. Originalmente, esto se hacía con un mortero o un molino de estampado que funcionaba de manera similar, usando cobre, bronce u otros materiales antichispas, hasta que fue reemplazado por el principio del molino de bolas giratorio con bronce o plomo antichispas . Históricamente, en Gran Bretaña se utilizaba un molino de rodillos con bordes 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 forrada de hierro o una rueda de hierro fundido que giraba sobre una base de hierro. [108] La mezcla se humedeció con alcohol o agua durante la molienda para evitar una ignición accidental. Esto también ayuda a que el salitre extremadamente soluble se mezcle con los poros microscópicos del carbón vegetal de muy alta superficie.
Alrededor de finales del siglo XIV, los fabricantes de pólvora europeos comenzaron a agregar líquido durante la molienda para mejorar la mezcla, reducir el polvo y, con ello, el riesgo de explosión. [137] Los fabricantes de pólvora luego moldeaban la pasta resultante de pólvora humedecida, conocida como torta de molino, en callos o granos para secar. La pólvora en conserva no sólo se conservaba mejor debido a su 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 polvo estandarizaron el proceso forzando la torta de molino a pasar por tamices en lugar de moler el polvo a mano.
La mejora se basó en reducir el área superficial de una composición de mayor densidad. A principios del siglo XIX, los fabricantes aumentaron aún más la densidad mediante prensado estático. Colocaron torta húmeda en una caja cuadrada de dos pies, la colocaron debajo de una prensa de tornillo y la redujeron a la mitad de su volumen. La "torta prensada" tenía la dureza de la pizarra . Rompieron las losas secas con martillos o rodillos y clasificaron los gránulos con tamices en diferentes grados. En 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 envío y la manipulación. (Los granos afilados se redondearon durante el transporte, produciendo un fino "polvo de harina" que cambió las propiedades de combustión).
Otro avance fue la fabricación de carbón vegetal mediante la destilación de la madera en retortas de hierro calentadas en lugar de quemarla en fosas de tierra. El control de la temperatura influyó en la potencia y consistencia de la pólvora terminada. En 1863, en respuesta a los altos precios del salitre indio, los químicos de DuPont desarrollaron un proceso utilizando potasa o cloruro de potasio extraído para convertir el abundante nitrato de sodio chileno en nitrato de potasio. [138]
Al año siguiente (1864), Gatebeck Low Gunpowder Works en Cumbria (Gran Bretaña) puso en marcha una planta para fabricar nitrato de potasio mediante esencialmente el mismo proceso químico. [139] Esto hoy en día se llama "Proceso Wakefield", en honor a los propietarios de la empresa. Habría utilizado cloruro de potasio de las minas de Staßfurt, cerca de Magdeburgo, Alemania, que recientemente había estado 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 finales del siglo XIX. Un artículo de 1885 lamenta que "la pólvora es un espíritu tan nervioso y sensible que en casi todos los procesos de fabricación cambia bajo nuestras manos con el cambio del tiempo". Los tiempos de prensado hasta la densidad deseada pueden variar hasta 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 Grupo A: Sustancia explosiva primaria para envío porque se enciende muy fácilmente. Los dispositivos fabricados completos que contienen pólvora negra generalmente se clasifican en el Grupo D: sustancia detonante secundaria, o pólvora negra, o artículo que contiene sustancia detonante secundaria , como fuegos artificiales, motor de cohete modelo clase D , etc., para su envío porque son más difíciles de encender que polvo suelto. Como explosivos, todos entran en la categoría de Clase 1.
Además de su uso como propulsor en armas de fuego y artillería, el otro uso principal de la pólvora negra ha sido como pólvora en canteras, minas y construcción de carreteras (incluida la construcción de ferrocarriles). Durante el siglo XIX, fuera de las emergencias bélicas 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 reemplazando paulatinamente para esos usos. Hoy en día, los explosivos industriales para tales usos siguen siendo un mercado enorme, pero la mayor parte del mercado se centra en explosivos más nuevos en lugar de pólvora negra.
A partir de la década de 1930, la pólvora o pólvora sin humo se utilizó en remachadoras , pistolas paralizantes para animales, empalmadoras de cables y otras herramientas de construcción industrial. [143] La "pistola de pernos", una herramienta accionada por pólvora , clavaba clavos o tornillos en hormigón sólido, una función que no era posible con herramientas hidráulicas, y hoy en día sigue siendo una parte importante de diversas industrias, pero los cartuchos suelen utilizar pólvora sin humo. Se han utilizado escopetas industriales para eliminar anillos de material persistente en hornos rotatorios en funcionamiento (como los de cemento, cal, fosfato, etc.) y clinker en hornos en funcionamiento, y las herramientas comerciales hacen que el método sea más confiable. [144]
En ocasiones, la pólvora se ha utilizado para otros fines además de las armas, la minería, los fuegos artificiales y la construcción:
{{cite AV media}}: Mantenimiento CS1: bot: estado de la URL original desconocido ( enlace ){{cite web}}: Faltante o vacío |url=( ayuda ) (Parte 4 Archivada el 16 de abril de 2012 en Wayback Machine y Parte 5 Archivada el 28 de diciembre de 2019 en Wayback Machine ){{cite journal}}: Mantenimiento CS1: DOI inactivo a partir de enero 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.
