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미국 주변의 기술, 기술, 개체의 역사
가루. 발명과 생산의 역사
화약은 외부에서 산소 접근 없이 평행 층으로 정기적으로 연소할 수 있는 다성분 고체 폭발성 혼합물로, 발사체 던지기, 로켓 이동 및 기타 목적에 사용되는 다량의 열 에너지 및 기체 생성물을 방출합니다. 화약은 추진제 폭발물에 속합니다. 화약의 발명과 유럽에서의 유통은 이후의 인류 역사 전체에 막대한 영향을 미쳤습니다. 비록 유럽인들이 이 폭발성 혼합물을 만드는 방법을 배운 마지막 문명인들이었지만, 그것의 발견으로부터 가장 큰 실질적인 이익을 얻을 수 있었던 것은 그들이었다. 화약 확산의 첫 번째 결과는 화기의 급속한 발전과 군사 혁명이었습니다. 이것은 차례로 가장 깊은 사회적 변화로 이어졌습니다. 갑옷을 입은 기사와 난공불락의 성은 대포와 대포의 불 앞에서 무력했습니다.
봉건 사회는 더 이상 회복할 수 없는 타격을 입었습니다. 짧은 시간에 많은 유럽 강대국이 봉건적 분열을 극복하고 강력한 중앙집권 국가로 변모했습니다. 기술의 역사에서 이처럼 장대하고 광범위한 변화를 가져온 발명은 거의 없습니다. 화약은 서양에서 알려지기 전에 이미 동양에서 오랜 역사를 가지고 있었고 중국인에 의해 발명되었습니다. 초석은 화약의 가장 중요한 성분입니다. 중국의 일부 지역에서는 원래 형태로 발견되었으며 땅을 가루로 만든 눈 조각처럼 보였습니다. 나중에 초석은 알칼리와 부패(질소 공급) 물질이 풍부한 지역에서 형성된다는 것이 발견되었습니다. 불을 붙일 때 중국인은 초석을 석탄으로 태울 때 발생하는 섬광을 관찰할 수 있었습니다. 초석의 특성은 XNUMX세기와 XNUMX세기 전환기에 살았던 중국 의사 Tao Hong-jing에 의해 처음으로 기술되었습니다. 그 이후로 일부 의약품의 성분으로 사용되었습니다. 연금술사는 실험을 수행할 때 종종 그것을 사용했습니다. XNUMX세기에 그들 중 한 사람인 Sun Si-miao는 황과 초석을 섞어 준비하고 메뚜기 나무의 일부를 추가했습니다. 이 혼합물을 도가니에서 가열하는 동안 그는 갑자기 격렬한 화염을 받았습니다. 그는 그의 논문 Dan Ching에서 이 경험을 설명했습니다. Sun Si-miao는 아직 강력한 폭발 효과가 없는 최초의 화약 샘플 중 하나를 준비한 것으로 믿어집니다. 나중에 화약의 구성은 석탄, 황 및 질산 칼륨의 세 가지 주요 구성 요소를 실험적으로 설정한 다른 연금술사에 의해 개선되었습니다.
중세 중국인들은 화약에 불이 붙었을 때 어떤 폭발 반응이 일어나는지 과학적으로 설명할 수 없었지만 곧 군사적 목적으로 사용하는 법을 배웠습니다. 사실, 그들의 삶에서 화약은 나중에 유럽 사회에 끼친 혁명적인 영향력을 전혀 갖지 못했습니다. 이것은 마스터가 오랫동안 정제되지 않은 구성 요소에서 분말 혼합물을 준비했다는 사실로 설명됩니다. 한편, 이물질을 함유한 조초석과 황은 강한 폭발효과를 나타내지 않았다. 수세기 동안 화약은 방화제로만 사용되었습니다. 나중에 화약의 품질이 향상되자 화약은 지뢰, 수류탄 및 폭발물 제조에 폭발물로 사용되기 시작했습니다. 그러나 그 후에도 오랫동안 그들은 화약 연소 중에 발생하는 가스의 힘을 사용하여 총알이나 코어를 던질 것이라고 추측하지 않았습니다. XII-XIII 세기에만 중국인은 총기와 매우 유사한 무기를 사용하기 시작했지만 폭죽과 로켓을 발명했습니다. 아랍인과 몽골인은 중국인에게서 화약의 비밀을 배웠습니다. 1220세기의 첫 6분의 1에 아랍인들은 불꽃 쏘기에서 대단한 기술을 얻었습니다. 그들은 많은 화합물에 초석을 사용하여 유황 및 석탄과 혼합하고 다른 성분을 추가하여 놀라운 아름다움의 불꽃을 만들었습니다. 아랍인들로부터 분말 혼합물의 구성은 유럽의 연금술사들에게 알려졌습니다. 그들 중 한 사람인 그리스인 마크는 이미 1년에 그의 논문에서 화약 제조법을 기록했습니다. 초석 XNUMX부 대 황 XNUMX부, 석탄 XNUMX부. 나중에 Roger Bacon은 화약의 구성에 대해 아주 정확하게 썼습니다. 그러나 이 레시피가 더 이상 비밀이 되기까지 약 XNUMX년이 흘렀습니다. 이 두 번째 화약 발견은 다른 연금술사 프라이부르크 수도사 베르톨트 슈바르츠의 이름과 관련이 있습니다. 일단 그가 초석, 유황 및 석탄의 분쇄 혼합물을 절구에 갈아서 시작하자, 그 결과 Berthold의 수염을 태우는 폭발이 발생했습니다. 이 또는 다른 경험을 통해 Berthold는 분말 가스의 힘을 사용하여 돌을 던질 수 있다는 아이디어를 얻었습니다. 그는 유럽에서 최초의 포병 중 하나를 만들었다고 믿어집니다. 총기 작동 원리를 이해하려면 최소한 일반적으로 분말 덩어리에서 어떤 화학 반응이 일어나는지 상상해야 합니다. 가루가 잘 섞이고 적절하게 준비되면 한 번의 불꽃으로 점화하기에 충분했습니다. 사실 300도 이상으로 가열되면 초석은 산소를 방출하기 시작하여 그와 혼합 된 물질, 즉 산화되거나 태워졌습니다. 화약의 석탄은 연료의 역할을 하여 필요한 양의 고온 기체 제품을 공급했습니다. 이에 비추어 볼 때 초석과 석탄은 그 자체로 이미 폭발물을 형성하였다. 유황은 더 많은 열 형성에 기여하고 화약 점화를 촉진하기 때문에 추가되었습니다(유황은 이미 250도에서 발화되고 석탄은 350도에서만 발화됨). 이 혼합물의 어느 부분에서든 불이 나자마자 연소가 엄청난 속도로 퍼졌습니다. 한 번 시작되면 더 많은 공기를 필요로 하지 않고 고온의 많은 양의 가스를 형성하기 때문입니다. 큰 힘을 가진 가스가 사방으로 팽창하여 폭발 효과를 형성합니다. 따라서 연소는 혼합물 내부와 표면 모두에 균등하게 퍼집니다. 화약 연소 중에 일어나는 반응은 대략 다음 공식으로 설명할 수 있습니다.
여기서 K2S는 연소의 고체 잔류물이고 CO2와 N2는 기체입니다. 화약의 고전적인 구성: 초석 - 75%, 석탄 - 15%, 유황 - 10%. 이 구성은 가장 높은 가스 수율을 제공했습니다. 그러나 여기에서도 분말 질량의 약 40 % 만 순환했습니다. 나머지는 고체 연소 생성물이었다. 그들은 그을음의 형태로 퇴적되거나 두꺼운 연기 구름의 형태로 발사 될 때 뽑아 냈습니다. Berthold Schwartz가 발견된 직후 화약은 이미 널리 사용되었으며 유럽의 가장 외딴 지역에서 만들어졌습니다. 혼합물의 각 성분에는 특별한 준비가 필요했습니다. 화약용 석탄은 공기가 통하지 않는 특수 철제 레토르트에서 오리나무를 태워 얻습니다. 천연 유황은 용융에 의해 불순물이 제거되었습니다. 초석은 한동안 동쪽에서 수입되었습니다. 그러다가 적절한 조건만 만들어지면 인위적으로 얻을 수 있다는 것을 발견했다. XIV 세기 말부터 초석 생산은 이탈리아와 독일에서 확립되었습니다. 그것은 이전에 초석 용액으로 적신 지하실의 벽이나 포도주를 마시는 사람들의 타르타르, 석회, 소금 및 소변으로 채워진 파이프에서 추출되었습니다. 생성된 초석은 포도주와 식초로 침전되었습니다. 가장 비싼 부품이었습니다. 따라서 그들은 부패하고 흠뻑 젖은 화약에서도 초석을 추출하려고했습니다. 이를 위해 화약을 식초에 삶았습니다. 이 작업 동안 석탄이 부상하고 유황이 침전되고 초석이 용해되었습니다. 그런 다음 용액에서 증발시켰다. 화약의 품질은 구성 요소가 얼마나 완전하고 균일하게 혼합되었는지에 크게 좌우되었습니다. 물질이 더 잘 섞이도록 강하게 분쇄했습니다. 화약은 원래 고운 가루였습니다. 총과 대포를 장전할 때 가루 펄프가 배럴 벽에 달라붙어 사용하기 불편했다. 마지막으로, 덩어리 형태의 분말이 훨씬 더 편리하다는 것이 밝혀졌습니다. 쉽게 충전되고 점화될 때 더 많은 가스를 방출합니다(덩어리로 된 2파운드의 분말은 펄프에서 3파운드보다 더 큰 효과를 나타냄). XNUMX세기 XNUMX/XNUMX분기에는 편의상 가루 펄프(알코올 및 기타 불순물 포함)를 반죽에 넣고 체로 거른 곡물 화약을 사용하기 시작했습니다. 곡물이 운송 중에 닳지 않도록 연마하는 방법을 배웠습니다. 이를 위해 그들은 회전하는 동안 곡물이 서로 부딪히고 문질러 압축되는 특수 드럼에 넣었습니다. 처리 후 표면이 매끄럽고 윤기가 납니다. 저자: Ryzhov K.V.
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