§ 3. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ О СОСТАВЕ И ВИДАХ
СОВРЕМЕННЫХ ДЫМНЫХ ПОРОХОВ
. Составные части дымного пороха и их назначение. Примерно с 1650 г. и
до наших дней военный дымный порох с незначительными отклонениями имеет
следующий состав: 75% селитры, 15%угля и 10% серы. Это ВВ — механическая
смесь горючих веществ, угля и серы, с каким-либо носителем кислорода,
чаще всего — с селитрой.
Значение отдельных составных частей в порохе определяется следующими
соображениями.
Окислитель. Окислителем в военных порохах почти исключительно является
калиевая селитра KN03, отличающаяся меньшей гигроскопичностью по
сравнению с более дешевой натриевой селитрой.
селиТР в качестве окислителей в порохе можно применять хлорат калия
КС10а и перхлорат калия КСЮ4. Со времен хлоратного пороха Берголле не
прекращались попытки использования порохов с солями кислородных кислот
хлора. Однако практического значения эти окислители не приобрели, так
как пороха, приготовленные на их основе, особенно хлоратные, опасны при
фабрикации и применении вследствие сравнительно высокой
чувствительности. Не получили практического значения и пороха с другими
окислителями: КМп04, К2Сг20„ перекисями и тому подобными веществами.
Уголь. Уголь в порохе — горючее вещество. В зависимости от происхождения
и способа изготовления уголь придает пороху требуемые свойства. Степень
обжига угля (при одинаковой механической обработке компонентов пороховой
смеси) оказывает влияние как на силу и воспламеняемость, так и на
скорость горения пороха. Общая закономерность для бурых и черных углей
следующая: чем сильнее обожжен уголь, тем труднее он воспламеняется, но
зато он горит быстрее, чем слабо обожженный.
Вместо угля в качестве горючего можно брать для состава дымного пороха и
другие вещества, например клетчатку (целлюлоза), крахмал, тростниковый
сахар, древесные опилки, парафин, нафталин, соли синильной кислоты и т.
п. Однако все предложения такого рода практического применения не нашли.
Лишь для медленно горящих трубочных порохов в ряде рецептур обыкновенный
уголь
с мукой, полученной из необожженной пробки, ламповой сажей, графитом и
некоторыми другими материалами, например купреном (германский патент).
Сера. Сера является связующей замазкой между углем и селитрой. Порох с
серой обладает способностью лучше сохраняться на складах и не
перетираться в мякоть при перевозках^и патронировании.
Кроме цементации порохового зерна, сера также улучшает воспламеняемость
пороха.
2 Количественное соотношение составных частей в различных сортах пороха.
Первые серьезные научные изыскания о составе пороха относятся к началу
XVIII в. и связаны с именем Гей-Люссака. Позднее (в конце этого века)
Бертолле высказал свои соображения о наивыгоднейшем соотношении
компонентов в порохе. Таким соотношением он считал: 80% селитры, 5% серы
и 15% угля.
Затем во второй половине XIX столетия Бертло уточнил эти цифры,
предложив для дымного пороха несколько возможных реакций разложения (см.
§ 29, п. 2).
В первом приближении, достаточно далеком, впрочем,
от действительного хода разложения, взрыв дымного пороха можно
представить идущим по очень простой схеме, предложенной еще Шеврелем
(1825 г.):
3KN03 + ЗС + S = K2S + N2 + 3C02.
Этому уравнению будет соответствовать состав: 74,84% KN03;
11,84% S; 13,32% С.
Состав практически применяемых военных порохов во всех европейских
государствах в общем довольно близок к составу, определенному этим
уравнением (табл. 1). При этом соотношении компонентов получается порох,
образующий достаточно большое количество газообразных продуктов
разложения при наибольшем выделении тепла и наивысшей температуре.
Рассмотрение этой таблицы приводит к заключению,
что разница в содержании селитры во всех приведенных порохах, за
исключением минного, весьма невелика, и в среднем ее количество близко к
норме, указываемой формулой Шевреля.
Увеличение содержания селитры в охотничьих порохах (78%) объясняется
требованием уменьшить при стрельбе нагар в стволе. Здесь увеличение
количества селитры проведено за счет уменьшения содержания серы в
порохе.
В минном порохе (для его удешевления) количество селитры обычно
уменьшается.
В трубочных и шнуровых порохах иногда уменьшают Содержание селитры и
угля за счет серы, достигая этим удлинения времени горения пороха.
Что же касается изменения свойств пороха в зависимости от разницы в
содержании селитры, то давно было установлено,что с уменьшением
содержания селитры за счет увеличения угля объем газов, образующихся при
разложении пороха, ввиду возрастания количества СО увеличивается, а
количество тепла, выделяемого порохом при горении, уменьшается.
Уменьшаются также температура и скорость взрывчатого разложения пороха.
Увеличение же содержания угля в порохе вызывает ослабление связи между
отдельными составными его частями, уменьшает твердость зерен и
увеличивает гигроскопичность пороха.
В заключение следует скачать, что все попытки коренным образом, изменить
свойства дымного пороха заменой его составных частей другими
компонентами не дали хороших результатов; достигая, например, увеличения
силы и бризантности пороха заменой селитры бертолетовой солью,
увеличивали в то же время его стоимость и опасность в обращении;
удешевляя порох заменой калиевой селитры натриевой, получали его очень
гигроскопичным, следовательно, неудобным для хранения. Вследствие этого
пороха с измененным составом особого распространения не получили.