Buskruit Feiten, geschiedenis en beschrijving

Buskruit of zwart poeder is van groot historisch belang in de chemie. Hoewel het kan exploderen, wordt het voornamelijk gebruikt als drijfgas. Buskruit is uitgevonden door Chinezen alchemisten in de 9e eeuw. Oorspronkelijk werd het gemaakt door elementair te mengen zwavel, houtskool en salpeter (kaliumnitraat). De houtskool kwam traditioneel van de wilg, maar wijnstokken, hazelaars, vlier, laurier en dennenappels zijn allemaal gebruikt. Houtskool is niet de enige brandstof die kan worden gebruikt. In veel gevallen wordt suiker gebruikt pyrotechnische toepassingen.

Toen de ingrediënten waren zorgvuldig samen gemalenwas het eindresultaat een poeder dat "serpentijn" werd genoemd. De ingrediënten hadden de neiging om vóór gebruik opnieuw te worden gemengd, dus het maken van buskruit was erg gevaarlijk. Mensen die buskruit maakten, voegden soms water, wijn of een andere vloeistof toe om dit gevaar te verminderen, omdat een enkele vonk in een rokerig vuur kon resulteren. Nadat de serpentijn eenmaal met een vloeistof was gemengd, kon deze door een zeef worden geduwd om kleine pellets te maken, die vervolgens konden drogen.

Samenvattend bestaat zwart poeder uit een brandstof (houtskool of suiker) en een oxidatiemiddel (salpeter of niter), en zwavel, om een ​​stabiele reactie mogelijk te maken. De koolstof uit de houtskool plus zuurstof vormt kooldioxide en energie. Behalve het oxidatiemiddel zou de reactie traag zijn, zoals bij een houtvuur. Koolstof in een brand moet zuurstof uit de lucht halen. De salpeter zorgt voor extra zuurstof. Kaliumnitraat, zwavel en koolstof reageren samen om stikstof- en koolstofdioxidegassen en kaliumsulfide te vormen. De expanderende gassen, stikstof en kooldioxide zorgen voor de stuwende werking.

Buskruit heeft de neiging om een veel rook, wat het zicht op een slagveld kan verminderen of de zichtbaarheid van vuurwerk kan verminderen. Het wijzigen van de verhouding van de ingrediënten heeft invloed op de snelheid waarmee het buskruit brandt en de hoeveelheid rook die wordt geproduceerd.

Hoewel zwart poeder en traditioneel buskruit beide in vuurwapens mogen worden gebruikt, was de term "zwart poeder" dat wel geïntroduceerd in de late 19e eeuw in de Verenigde Staten om nieuwere formuleringen te onderscheiden van traditionele buskruit. Zwart poeder produceert minder rook dan de originele buskruitformule. Het is vermeldenswaard dat vroege zwarte poeder eigenlijk gebroken wit of bruin van kleur was, niet zwart!

Pure amorfe koolstof wordt niet gebruikt in zwart poeder. Houtskool, hoewel het koolstof bevat, bevat ook cellulose door onvolledige verbranding van hout. Dit geeft houtskool een relatief lage ontstekingstemperatuur. Zwart poeder gemaakt van pure koolstof zou nauwelijks verbranden.

Er is geen enkel "recept" voor buskruit. Dit komt omdat het variëren van de verhouding van de ingrediënten verschillende effecten oplevert. Poeder dat in vuurwapens wordt gebruikt, moet snel branden om een ​​projectiel snel te versnellen. Een formulering die wordt gebruikt als drijfgas voor raketten, moet daarentegen langzamer branden omdat het een lichaam gedurende een lange periode versnelt. Kanonnen gebruiken, net als raketten, een poeder met een lagere brandsnelheid.

In 1879 maakten de Fransen buskruit met 75% salpeter, 12,5% zwavel en 12,5% houtskool. In hetzelfde jaar gebruikten de Engelsen buskruit gemaakt van 75% salpeter, 15% houtskool en 10% zwavel. Een raketformule bestond uit 62,4% salpeter, 23,2% houtskool en 14,4% zwavel.

Historici geloven dat buskruit zijn oorsprong heeft in China. Oorspronkelijk werd het gebruikt als een brandgevaarlijk. Later werd het gebruikt als drijfgas en explosief. Het is onduidelijk wanneer buskruit precies zijn weg naar Europa heeft gevonden. Dit komt in feite omdat records die het gebruik van buskruit beschrijven moeilijk te interpreteren zijn. Een wapen dat rook produceerde, had mogelijk buskruit gebruikt of had een andere formulering kunnen gebruiken. De formules die in Europa in gebruik kwamen, kwamen nauw overeen met die in China, wat suggereert dat de technologie werd geïntroduceerd nadat deze al was ontwikkeld.

• Agrawal, Jai Prakash (2010). Hoogenergetische materialen: drijfgassen, explosieven en pyrotechniek. Wiley-VCH.
• Andrade, Tonio (2016). The Gunpowder Age: China, Military Innovation, and the Rise of the West in World History. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-13597-7.
• Ashford, Bob (2016). "Een nieuwe interpretatie van de historische gegevens over de buskruitindustrie in Devon en Cornwall". J. Trevithick Soc. 43: 65–73.
• Partington, J.R. (1999). Een geschiedenis van Grieks vuur en buskruit. Baltimore: Johns Hopkins University Press. ISBN 978-0-8018-5954-0.
• Urbanski, Tadeusz (1967), Chemie en technologie van explosieven, III. New York: Pergamon Press.