باروت سیاه

باروت سیاه نخستین گونهٔ باروت بود که احتمالاً مردم چین آن را در سده ۷ تا ۹ میلادی اختراع کردند. باروت سیاه از مواد منفجره کند شکن است و در محیط باز به آرامی می‌سوزد و در محیط بسته به سبب آزاد شدن گازهای کربن دی‌اکسید و نیتروژن و نیز گرما، منفجر می‌شود.

تاریخچه 
باروت سیاه تا قرن سیزدهم در اروپا ناشناخته بود تا اینکه یک راهب انگلیسی به نام راجربیکن در ۱۲۴۹ با آزمایش روی پتاسیم نیترات، باروت سیاه را تهیه کرد. در ۱۳۲۰ یک راهب آلمانی به نام برتهولد شوارتز با مطالعه نوشته‌های بیکن شروع به ساخت باروت سیاه و مطالعه خواص آن کرد. احتمالاً نتایج تحقیقاتی شوارتز استفاده از باروت سیاه در اروپای مرکزی را تسریع کرد. تا اواخر قرن ۱۳، بیشتر کشورها باروت سیاه را به عنوان سلاح نظامی برای تخریب قلعه‌ها و شهرها به کار می‌گرفتند.

باروت سیاه حاوی یک سوخت و یک اکسنده است. سوخت یک مخلوط پودری از زغال سنگ و گوگرد است که با پتاسیم نیترات (اکسنده) مخلوط می‌شود. فرایند اختلاط در ۱۴۲۵ هنگامی که فرایند ریزکردن ذرات یا دانه‌بندی توسعه پیدا کرده بود، فوق‌العاده پیشرفت کرد. از چرخ‌های سنگین برای آسیاب‌کردن و پرس سوخت‌ها و اکسندهها به صورت یک توده جامد که متعاقباً به دانه‌های کوچکتری تبدیل می‌شوند، استفاده شد. این دانه‌ها حاوی مخلوط یکنواختی از سوخت و اکسنده است، در نتیجه باروت سیاهی به دست می‌آید که از نظر فیزیکی و انفجار برتری دارد. باروت ریز شده به تدریج در اسلحه‌های کوچک و نارنجک‌های دستی در طول قرن ۱۵ و اسلحه‌های بزرگ در قرن ۱۶ مورد استفاده قرار گرفت.

آسیاب‌های باروت سیاه (مورد استفاده در فرایند ریزکردن) در فاصله سال‌های ۱۶۰۳–۱۵۵۴ در رادرهایث و والتهام ابی در انگلستان ساخته شدند.

اولین یادداشت‌های استفاده از باروت سیاه در مهندسی عمران مربوط به سال‌های ۱۵۷۲–۱۵۴۸ برای لایروبی رودخانه نیمن در اروپای شمالی و سال ۱۶۷۲ برای بازیابی معادن مجارستان به عنوان کمک انفجار بوده‌است. به زودی از باروت سیاه به منظور انفجار در آلمان، سوئد و سایر کشورها استفاده شد. استفاده از باروت سیاه به منظور انفجار در انگلستان برای اولین بار در ۱۶۷۰ در معادن مس کرنیش صورت گرفت. صنایع بوفورس در سوئد در ۱۶۴۶ تولیدکننده عمده باروت تجارتی در اروپا بود.

باروت سیاه تا سال‌ها در انواع سلاح گرم و نیز به‌عنوان ماده منفجره در حفاری معدن به‌کار می‌رفت تا آن که اختراع انواع باروت بی‌دود که مخلوطی از نیتروسلولز و نیتروگلیسرین و زغال‌سنگ است، جای آن را گرفت.

روش ساخت 
باروت سیاه مخلوطی از گوگرد و زغال و نیترات پتاسیم به ترتیب به نسبت‌های۱۰٪ و۲۰٪ و ۷۰٪ است. این نسبت‌ها برای کاربردهای مختلف تغییر می‌کند.

2 KNO3 + 3 C + S → K2S + 3 CO2 + N2 + q

پانویس 

مواد منفجره
مهمات