البارود ومكوناته

بارود






من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة



صفحة المسودة (غير مراجعة)





اذهب إلى: تصفح,
البحث






بارود





البارود هو خليط سريع الاشتعال أو مادة متفجرة دافعة صلبة قابلة
لإحداث تفاعل ناشر للحرارة في معزل عن الهواء الخارجي مع إصدار كميات كبيرة
من الغازات وبعض أنواع البارود مركبات بوليميرية عالية التكثف شديدة
الإحتراق يمكن تصنيفها في صنفين بحسب تركيب مادة البارود والعناصر التي
تتألف منها : البارود المتغاير الخواص منه البارود الأسود أو البارود
الدخاني والبارود الثابت الخواص القابل للإنضغاط كالبارود القطني اللادخاني
يستعمل لدفع المقذوفات أو لصنع القنابل ويتكون من ملح البارود والكبريت والفحم، كان يستعمل في دفع القذائف الحربية وصنع القنابل حتى الحرب العالمية الأولى حيث استبدل البارود المستخدم لدفع المقذوفات بالكوردايت واستبدل البارود المستخدم لصنع القنابل بالديناميت. نسب مكونات البارود: ملح البارود 75%, فحم 15%, كبريت 10%. ملح البارود واسمه العلمي "نترات البوتاسيوم" وتركيبه "KNO₃" هو المادة المؤكسدة حيث يحتوي على ثلاث ذرات أكسجين يمكنها الإرتباط مع ذرات الفحم والكبريت لإحداث الإشتعال المطلوب. معادلة الاحتراق هي كالتالي:
2KNO₃ + S + 3C → K₂S + N₂ + 3CO₂
[عدل] تاريخه



صورة من كتاب العز والرفعة.

• كان أول من استخدم البارود هم العرب حيث يُذكر في ثورة الزنج
  أن العمال الزنوج في البصرة كانوا ينقون ملح البارود عام 71هـ/690م, وقد
  عرف الكيميائيون العرب الأوائل ملح البارود في القرن السابع حيث كان يستعمل
  لأغراض حربية مثل نسف الحصون وكذلك للألعاب النارية, وأول استخدام للمدفع
  كان في حصار سرقسطة في عام 511هـ/1118م ثم في عام 672هـ/1273م حيث استخدمه حاكم عربي هو السلطان المريني أبي يوسف، في حصاره لمدينة سجلماسة. المعروف أن أول من استخدم البنادق والمسدسات والقنابل اليدوية هم العرب^[1] حيث استعملوها في الدفاع عن غرناطة في القرن الرابع عشر. ولما سقطت الأندلس بيد الأسبان اخذوا البندقية العربية التي كانت تدعى "القربينة" منهم واستعملوها في القضاء على الهنود الحمر.
  
• في كتاب "الفروسية والمكائد الحربية" لحسن الرماح المتوفى سنة
  693هـ/1294م هناك شرح لصناعة أنواع عديدة من الصواريخ "الطيار" تختلف
  بالمدة والسرعة والحجم وكذلك نوع من الطوربيدات يصطدم بالسفن وينفجر.
  
• أستخدم العثمانيون المدافع والصواريخ في حصار القسطنطينية 857هـ/1453م، وكانت أحجام مدافعهم كبيرة حيث يصل طول الماسورة إلى 8 أمتار وقطر الفوهه 75ســــم.
  

و البارود من أقدم المتفجرات ولا يمكن على وجه الدقة تحديد من أول من
إخترعه ،كما لا يعرف أصل تسميته بالعربية ويبدو أنها من السريانية وبعد أن
توصل العرب إلى معرفة خواص ملح الصخر والبارود في أوائل القرن السابع
للهجرة شملوه تحت اسم مادة 'نفط' التي صار لها منذ ذلك الحين معان جديدة
وتذكر المصادر الإسبانية والعربية في الأندلس والمغرب عرفوا البارود
واستعملوالمدافع في الحرب منذ أواخر القرن السابع عشر ميلادي وبمرور الوقت
صارت كلمة بارود تعني البارود نفسه أو كحل البارود (ذرور) وصار ملح البارود
هو الاسم الذي يطلق على ملح الصخر، ومن البارود إشتقت كلمة البارودة التي
تعني البندقية.
لم يستعمل البارود الأسود في أغراض التعدين قبل القرن17 م إلا أن
استخدامه في المناجم لم ينتشر إلا في أوائل القرن 18 لأسباب كثيرة منها
ارتفاع تكاليف تحضيره وعدم توافر أدوات الثقب المناسبة والخوف من حدوث
إنهيارت في سقف المنجم، أما أول استخدام للبارود في أعمال الهندسة المدنية
والعمارة فكان في 1679 إبان حفر نفق مالباس عند قناة دي ميدي في فرنسا وقد
ظل البارود الأسود المادة المتفجرة والوحيدة المستعملة في المقالع وأعمال
الطرق حتى منتصف القرن 19 وظل الدافعة الوحية حتى نهاية ذلك القرن إلا أن
تم التوصل إلى بدائل أكثر أمنا من البارود الأسود وخاصة الديناميت المحسن
والبارود اللادخاني.
و لم يعد يسمح باستعمال البارود الأسود في المناجم تحت الأرض في أكثر
الدول مايزال يستعمل في المقالع المكشوفة وفي بعض الأغراض الخاصة في
الاستخدامات العسكرية.
إنإن إختراع أول مادة شديدة الإنفجار ينسب عموما إلى الكيميائي السويسري
من أصل ألماني كرستيان شونباينchristian fridrich schomein الذي توصل في
عام 1845 إلى صنع البارود القطني (النتروسيلولوز) بنقع القطن في مزيج من
حمض الازوت وحمض الكبريت ثم غسل الناتج بالماء لا زالة بقايا الحمض. و في
عام 1860 توصل ضابط رو سي يدعى أرنست شولتزه e.schultze إلى صنع مادة دافعة
شبيهة بسابقتها من نقع قطع صغيرة من الخشب في حمض الاروت وبعد إزالة بقايا
الحمض أشبع الناتج بالابريوم ونترات البوتاسيوم وكان البارود الذي حصل
عليه شولتزه وحمل اسمه لبنادق الصيد، ولكنه قليل الصلاحية وأكثر البنادق
الحربية.
و في سنة 1884 توصل الكيميائي الفرنسي بول فيي paul vieill إلى صنع
بارود دخاني غرواني مكثف هو powder B قريب في صيغته من البارود الادخاني
المعروف اليوم.
و في عام 1888 أنتج الكيميائي السويدي ألفرد نوبل alfred nebelمادة
جديدة أسماهابالستيت ballestiteوتتألف من مزيج هلامي القوام gelatinizedمن
النتروهلولوز 40 % المخفف الأزوت مع النيتروغليسرين60 %وقطعهاشرائح ،وقد
ظلت هذه المادة تستعمل بنجاح مدة زادت على 75 عاماوطور البريطانيون فيما
بعد عددا من المنتجات المماثلة لها أطلقو عليها إسماعاماوهوالكوردايت كذللك
توصلت الولايات المتحدةالأمركية في عام1909إلى نوع من البارودالادخاني
أكثر أمانا أساسه القطن المنترج nitrocottonالحاوي على نسبة منخفضة من
الأزوت ويدعى بيروسلولوز pynocellulose،وهو قابل للإنحلال في الإيثر
والكحول وقد تبين أن هذا النوع من البارود يصلح للاستعمال في جميع أنواع
المدافع، وكان المادة الدافعة الرئسية المستخدمة في الحرب العالمية الأولى.
[عدل] أنواعه



طاحونة البارود





و بعض أنواع البارود مركبات بوليميرية عالية التكثف شديدة الإحتراق يمكن
تصنيفها في صنفين بحسب تركيب مادة البارود والعناصر التي تتألف منها:
البارود الأسود (الدخاني):نسمي هذا النوع من البارود أسودللونه
الذي يغلب عليه لون فحم الخشب وسميا دخانيا لأن الغازات المنطلقة عند
إحتراقه ممزوجة بدخان أسود ،يتألف من المواد الصلبة الناتجة عن بقايا
الإحتراق.
يتألف البارود الأسود من خليط جيد المزج بين نترات البوتاسيوم أو
الصوديوم وفحم الخشب الكبريت بنسب تختلف بحسب الغاية المستخدم لها، ويستعمل
في صنع الحشوات الدافعة والحشوات المتفجرة لمقذوفات الأسلحة النارية
المقذوفات الصلبة وفي الألعاب النارية وفي المقالع وفي صنع الفتيل المشتعل
إحتراق البارود الأسود :البارود الأسود قليل الحساسية بالإحتكاك
أو الصدمات ولكي يحترق أو يتفجر لابد من وجود مشعل يحرق البارود بطبقات
متوازية في الإتجاه العمودي على سطح الإحتراق فتنتقل موجة الإحتراق
والحرارة من طبقة إلى أخرى تليها، إذ يسبعد في هذه الحالة تسرب نواتج
الإحتراق والحرارة إلى داخل المادة نفسها وتتوفر في الوقت نفسه في إمكانية
التحكم في السرعة الإجمالية لتشكل غازات الإحتراق بمقياس الزمن عن طريق
إعطاء مادة البارود الشكل المناسب أما سرعة إحتراق البارود تعتمد على قوام
مادته ودرجة الحرارة الأولية والضغط ويمكن التحكم فيها بواسطة الإضافات
المختلفة.
الفتيل المشتعل:في سنة 1831 توصل تاجر جلد بريطاني وليم بكفورد
william bikafordإلى إختراع مشعل أمين للعمل في المناجم يتألف من فتيل
منسوج محشو بالبارود الأسود، ثم يطلى الفتيل بمادة مانعة لرطوبة ويغلق
بنسيج اخر أو بمادة لدنة.
يوفر الفتيل المشتعل وسيلة أمنية يمكن الركون إليها لإيصال النار إلى
الحشوة المتفجرة ،و يعتمد توقيت الإنفجار على طول الفتيل وهو دقيق إلى درجة
كبيرة ولا يتأثر بالعوامل الجوية أو الماء.
البارود اللادخاني:أو البارود القطني مادة متفجرة دافعة أساسها النتروسيلولوز ((C6H7O2)OH 3.X)ONO2(X)n
والنتروسيلولوز مادة بيضاء ليفية القوام تشبه القطن ومن أهم ماتتصف به
إختلاف مواصفاتها الفيزيائية والكيميائية بإختلاف نسبة ماتحتويه من الازوت
(النتروجين)يستعمل البارود اللادخاني في ذخائر الأسلحة النارية والصواريخ
الصغيرة التي تعمل بالوقود الصلب وفي أدوات العمل التي تتطلب ضغطا عاليا
وسرعة التنفيذ ،و هو ينتج على شكل أقراص أو صفيحات أو أصطوانات أو حبال أو
كريات من حجوم مختلفة ويسمى "اللادخانيا"أو "غير مدخن" للتفريق بينه وبين
البارود الأسود المدخن.
و البارود اللادخاني سريع الإشتعال لايحتاج إلى أكسجين خارجي وينتج من
إحتراقه كميات هائلة من الغازات العديمةاللون والحرارةعالية وتعتمد سرعة
الإحتراق وحجم غازات المنطلقة على تركيب حبيبات البارود وشكلها ومساحةسطح
الإحتراق ،وتزداد سرعة الإحتراق بإزدياد الضغط ،و يتفوق البارود الادخاني
على البارود الأسود بصفاته الدفعية العالية وعدم تركه بقايا إحتراق تذكر
وقلة إمتصاصه للرطوبة ومحافظته على مواصفاته عند تخزينه ،في شروط طبعتة
لمدة طويلة وقلة حساسية للمؤثرات الخارجية وإمكانية تشكيله بأشكال وحجوم
مختلفة.
أنواع البارود اللادخانييستعمل البارود اللادخاني اليوم على نطاق
واسع وهو يصنف عموما فب صنفين:وحيد الأساس وثنائي الأساس ،يحتوي البارود
اللادخاني الوحيد الأساس ،على النتروسلولوز مع بعض الإضافات، وقد حل فيه
سيليلوز الخشب محل ألياف القطن، ولا تزيد نسبة الازوت فيه على 12.5-13.5%
أما البارود الثنائي الأساس وهو أكثر أنواعه فيشتمل على نسبة 70-80%
نتروسيلولوز و 20-30% نتروغليسرين وقد يضاف إلى الصنفين إضافات لضمان
ثباتهما وتحسين مواصفاتهما، أما أشهر البارود اللادخاني فهي البارود
البيروكسيليني والبارودالنتروغليسيرين وبارود الأمونيوم وثالث تولوين.
وقود الصواريخ الجاف (الصلب) هو الاسم الذي يطلق على البارود
الذي يستخدم وقودا في المحركات الصاروخية، وهو مركبات بوليميرية حديثة
تتفاعل بالحرارة وتتألف عادة من بيروكلورات الأمونيوم (مؤكسد)، ويتمتع
الوقود الصاروخي الجاف بميزات كثيرة يتفوق بها على أنواع الوقود الباليستية
الأخرى، فقوة دفعه أكبر وسرعة إحتراقه أقل اعتمادا على الضغط ودرجة
الحرارة ومجال التحكم في سرعة إحتراقه كبيرة عن طريق ضغط الإضافات المختلفة
والتحكم في مواصفاتها الفيزيائية والميكانيكية وبسبب مرونة هذا الوقود
وإمكانية التحكم في شكله الخارجي يمكن تثبيته مباشرة على جدران المحرك
الصاروخي الأمر الذي يزيد من معامل ملء المحرك بالوقود.