Chemische samenstelling van zwart poeder of buskruit

Zwart poeder is de naam die wordt gegeven aan het vroegst bekende chemische explosief. Het wordt gebruikt als straalpoeder en als drijfgas voor vuurwapens, raketten en vuurwerk. De samenstelling van zwart poeder of buskruit is niet vastgesteld. In feite zijn verschillende composities door de geschiedenis heen gebruikt. Hier is een blik op enkele van de meest opvallende of meest voorkomende composities, plus de compositie van modern zwart poeder.

Black Powder Basics

Er is niets ingewikkelds aan de formulering van zwart poeder. Het bestaat uit houtskool (koolstof), salpeter (kaliumnitraat of soms natriumnitraat) en zwavel. Houtskool en zwavel dienen als brandstof voor de explosie, terwijl salpeter als oxidatiemiddel fungeert. Zwavel verlaagt ook de ontstekingstemperatuur, wat de verbrandingssnelheid verhoogt.

Houtskool wordt gebruikt in plaats van pure koolstof omdat het onvolledig afgebroken cellulose bevat. Het heeft een veel lagere zelfontbrandingstemperatuur. Zwart poeder gemaakt van pure koolstof ontbrandt, maar explodeert niet.

instagram viewer

Bij de bereiding van zwart poeder in de handel wordt kaliumnitraat of een ander nitraat (bijv. Natriumnitraat) gewoonlijk bekleed met grafiet (een vorm van koolstof). Dit helpt de opbouw van elektrostatische ladingen te voorkomen, waardoor de kans kleiner wordt dat een verdwaalde vonk het mengsel voortijdig zal ontsteken.

Soms wordt zwart poeder getrommeld met grafietstof nadat het is gemengd om de korrels te coaten. Naast het verminderen van statische elektriciteit, vermindert het grafiet de vochtopname, wat kan voorkomen dat buskruit ontbrandt.

Opmerkelijke Black Powder-composities

Typisch modern buskruit bestaat uit salpeter, houtskool en zwavel in een verhouding van 6: 1: 1 of 6: 1,2: 0,8. Historisch significante formuleringen zijn berekend op procentuele basis:

Formule Salpeter Houtskool Zwavel
Bisschop Watson, 1781 75.0 15.0 10.0
Britse regering, 1635 75.0 12.5 12.5
Studies van Brussel, 1560 75.0 15.62 9.38
Whitehorne, 1560 50.0 33.3 16.6
Arderne lab, 1350 66.6 22.2 11.1
Roger Bacon, c. 1252 37.50 31.25 31.25
Marcus Graecus, 8e eeuw 69.22 23.07 7.69
Marcus Graecus, 8e eeuw 66.66 22.22 11.11

Bron: De chemie van pistoolpoeder en explosieven