Differenze tra le versioni di "Polvere nera"

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[[File:Pyrodex powder ffg.jpg|thumb|Polvere nera]]
 
La '''polvere nera''' è il più antico esplosivo in polvere utilizzato dall'uomo.
La '''polvere nera''', o '''polvere pirica''', è un tipo di [[polvere da sparo]] che brucia in maniera progressiva alla velocità di circa 200 km/h, usata prima del 1890 come [[propellente]] per le [[arma da fuoco|armi da fuoco]] e anche molto usata in [[pirotecnica]] per le cariche di lancio e di scoppio.
 
Utilizzata per secoli, soprattutto dopo il 1400 e fino al 1890 come [[propellente]] per il caricamento di munizioni. Attualmente, il suo principale uso è in [[pirotecnica]], per le cariche di lancio e di scoppio di fuochi d'artificio., oppure miscelata ad altri ingredienti, per torce, fiaccole ed artifizi di segnalazione. {{Vedi anche|Uso bellico della polvere da sparo}}
== Storia ==
{{Vedi anche|Uso bellico della polvere da sparo}}
[[File:Powder flasks 2.jpg|thumb|upright|Fiaschette per la polvere nera usate per il caricamento delle armi ad [[avancarica]]. Quella a sinistra, da moschetto, è prodotta dalla [[Colt's Manufacturing Company|Colt]], quella al centro è di marca sconosciuta, quella a destra accompagnava le rivoltelle della [[Remington Arms]].]]
 
Nell'XI secoloPresumibilmente, fu inventata lanel polveresecolo piricaIX che èe composta da [[salnitro]], [[carbone vegetale]] e [[zolfo]]. Come sempre accade quando mancano i dati precisi, specialmente quando si tratta di un avvenimento di così vasta ripercussione mondiale, molti popoli se ne sono contesocontesi e se ne contendono il merito.
 
Il fatto che autori come [[Scipione Maffei]] (scrittore del [[XVIII secolo]]), il {{chiarire|Sardi|Quale autore?}}, il [[Bonaiuto Lorini]] (Ingegnere e scrittore militare del [[XVI secolo]]), [[Gonzales di Bernardino de Mendoza]] (scrittore militare spagnolo del [[XVI secolo]]) ed altri chiamino il salnitro ''sale della China'' fa sostenere che i Cinesi siano stati i primi a conoscere ed a fabbricare questa sostanza. Questi storici ritengono che i cinesi adoperassero miscele di polvere parecchi secoli prima dell'[[Era cristiana|Era Cristiana]]. Queste miscele sarebbero passate agli altri popoli dell'[[Asia]] e agli [[Arabi]] e ai [[Greci]] del [[Basso Impero]] nel periodo delle migrazioni mongoliche. Le invasioni degli Arabi e le [[Crociate]] in [[Vicino oriente|Oriente]] ed in [[Africa]] fecero conoscere questi composti agli altri popoli.
In Europa il suo utilizzo per scopi bellici è riferito alle gesta del condottiero [[Pedro Navarro]], che alla fine del Quattrocento e soprattutto l'inizio del Cinquecento espugnò con le sue mine numerose fortezze. Un vasto sviluppo della tecnologia legata alla polvere nera si ebbe anche in Estremo Oriente tra il [[XV secolo|XV]] e il [[XVII secolo]]. Miglioramenti nella metallurgia permisero armi più piccole e portarono alla creazione del [[moschetto]]. La tecnologia dei cannoni europea sorpassò gradualmente quella della Cina e questi miglioramenti tecnologici furono reintrodotti in Cina dai [[missionario|missionari]] [[gesuiti]] che furono incaricati di sovraintendere alla costruzione dei cannoni da parte degli ultimi imperatori Ming e dei primi imperatori [[Qing]].
 
L'utilizzo della polvere nera, come esplosivo a fini bellici, termina praticamente negli anni [[1870]] con lel'invenzione scopertedella dinamite, ad opera di [[Alfred Nobel]], la cui ricetta originale conteneva il 55% in peso di nitroglicerina e 45% di farina fossile e successivamente con l'introduzione di [[esplosivo|esplosivi]] più moderni.
 
== Composizione ==
La composizione ottimale della polvere nera può variare a seconda degli usi, ed è costituita da (percentuali in massa):
* [[Nitrato di potassio]] nella proporzione del 74,6575%.
* [[carbone vegetale|Carbone di legno]] nella proporzione del 1312,50% (dosaggio francese), oppure del 15% (dosaggio inglese).
* [[Zolfo]] nella proporzione dell'11del 12,855% (dosaggio francese), oppure del 10% (dosaggio inglese).
 
A seconda del tipo di carbone utilizzato si ottiene una diversa velocità di combustione. Ad esempio, con grafite, oppure con carbone di quercia, pioppo e faggio, a parità di dimensione granulometrica (generalmente 80 micrometri), si ha una combustione più lenta.
La [[combustione]] della polvere nera è una [[ossidoriduzione]] complessa che produce molti [[Prodotto (chimica)|prodotti di reazione]] in rapporti variabili come carbonato di potassio, solfato di potassio, solfuro di potassio, nitrato di potassio, tiocianato di potassio, carbonato di ammonio, biossido di carbonio, azoto, monossido di carbonio, acido solfidrico, idrogeno e vapore acqueo.
 
Usando invece carbone di vite (oppure quello ottenuto da altri alberi da frutto) oppure carbone di salice, si ottiene una combustione più rapida. Per ottenere la massima velocità di combustione possibile, si può usare carbone di balsa, salicone (salice delle capre), oppure frangola (alder buckthorn). In questo caso, la combustione diventa istantanea, come un flash.
Variando le dosi si hanno caratteristiche differenti; ad esempio se si aumenta la concentrazione di carbone si ha l'aumento nella velocità di reazione e la diminuzione del potere calorifico. Una buona formula, a più elevata velocità di reazione della precedente formula classica, è la seguente: 75% nitrato di potassio, 15% carbone di legno, 10% zolfo (razzi e bombe carta).
 
Maggiore è la velocità di combustione e più la polvere da sparo, se confinata in un recipiente chiuso e dotato di miccia, tenderà a detonare facilmente. Può raggiungere una velocità di detonazione di 1500 m/sec.
Al contrario, se serve bassa velocità di reazione ed elevata emissione di luce e calore come per fontane e articoli pirotecnici statici è necessario aumentare la percentuale di zolfo, ad esempio: 75% nitrato di potassio, 18% zolfo, 7% carbone di legno.
 
Anticamente, polveri a lenta combustione erano utilizzate per il caricamento di cannoni e bombarde, mentre quelle a rapida combustione erano più utili per armi da fuoco portatili.
<!--{{chiarire|Altre buone formule per la polvere nera sono:
 
* Nitrato di potassio (75%), Carbone (20%), Zolfo (5%)
La [[combustione]] della polvere nera è una [[ossidoriduzione]] complessa che produce molti [[Prodotto (chimica)|prodotti di reazione]] in rapporti variabili come carbonato di potassio, solfato di potassio, solfuro di potassio, nitrato di potassio, tiocianato di potassio, carbonato di ammonio, biossido di carbonio, azoto, monossido di carbonio, acido solfidrico, idrogeno e vapore acqueo.
* Nitrato di potassio (75%), Carbone (12,5%), Zolfo (12,5%)
* Nitrato di potassio (75%), Carbone (10%), Zolfo (15%)
* Nitrato di potassio (70%), Carbone (20%), Zolfo (10%)
* Nitrato di potassio (70%), Carbone (18%), Zolfo (12%)
* Nitrato di potassio (70%), Carbone (15%), Zolfo (15%)
* Nitrato di potassio (70%), Carbone (10%), Zolfo (20%)
* Nitrato di potassio (65%), Carbone (25%), Zolfo (10%)
* Nitrato di potassio (65%), Carbone (23%), Zolfo (12%)}}-->All'aumentare del nitrato di potassio aumenta l'ossigeno nella miscela e quindi si avrà più calore di reazione aumentando così la potenza esplosiva, tuttavia il nitrato di potassio non deve superare la percentuale dell'80% altrimenti si produrrebbero troppi residui solidi e la reazione sarebbe troppo lenta per poter dar luogo ad un'esplosione.
 
Se il nitrato di potassio supera la percentuale dell'80%, all'incendiarsi della polvere si ottengono molti residui bianchi composti prevalentemente da carbonato e solfato di potassio, residui che continuerebbero a bruciare per qualche istante emettendo gas incandescenti tra cui biossido di carbonio, di zolfo e azoto; quindi la polvere emetterebbe molti più residui solidi che gas diventando praticamente inservibile.
 
All'aumentare del carbone la polvere sarà più veloce nella combustione, ma libererà anche meno calore.
 
Infine all'aumentare dello zolfo si avrà più calore solo che, a differenza del nitrato di potassio, lo zolfo può al massimo essere in percentuale uguale a quella del carbone altrimenti la polvere sarebbe nuovamente troppo lenta per esplodere, a eccezione di alcuni casi in cui la percentuale di zolfo può essere in rapporto 3 a 2 con il carbone o addirittura del doppio rispetto alla percentuale di carbone.
 
Esistono anche delle particolari polveri nere senza zolfo dette "asulfuree", queste polveri nere sono costituite solamente da nitrato di potassio e carbone, di solito nella proporzione del 75% di nitrato di potassio e del 25% di carbone, e hanno la caratteristica di bruciare molto velocemente se si utilizza un carbone contenente molte particelle volatili, ad esempio di balsa, ma non liberano molto calore. Sono quindi preferite le polveri nere normali con zolfo in quanto, liberando più calore, sviluppano pressioni maggiori rispetto ai gas più freddi delle polveri "asulfuree". Con lo zolfo si ottengono quindi esplosioni leggermente più potenti.
Infine aggiungendo alcuni sali di metalli si ottengono diverse colorazioni più o meno intense: i sali di [[bario]], in particolare il [[nitrato di bario]], danno un colore verde acceso, i sali di [[stronzio]] e [[calcio (elemento chimico)|calcio]] un colore rosso-arancione, quelli di [[rame]] verde-azzurro, quelli di [[sodio]] giallo-oro, quelli di [[potassio]] violetto ecc.
 
Nelle moderne polveri piriche il nitrato di potassio è stato sostituito da una miscela di clorato e perclorato di potassio per rendere la miscela più resistente all'umidità ed aumentarne il potere calorifico. Al posto di zolfo e carbonella vi sono farine di prodotti plastici e/o [[fosforo]] oppure [[alluminio]] e/o [[magnesio]], in questo caso la polvere prende il nome di "polvere flash" poiché deflagra molto velocemente liberando anche molto calore: si sviluppano temperature fino a 3000 gradi centigradi.
 
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== Fabbricazione ==
Non si ottiene la polvere nera semplicemente mescolando nitrato di potassio, zolfo e carbone, ma esiste un ciclo di lavorazione di queste tre sostanze. {{CN|Per cominciare questa Prima occorre ridurre lo zolfo ed il carbone in polveri impalpabili e con una granulometria inferiore agli 80 micrometri. Poi si miscela vienelo zolfo con il passatacarbone in un Mulinomulino a bigliesfere per 8-12 ore. cheAggiunge macinail lanitrato polveredi alpotassio fineai dicombustibili, renderlaassieme estremamentead sottile.una Doposoluzione dialcolica (che vienedeve inumiditacontenere conalmeno etanolo80% di (alcool denaturatoetlico, metilico oppure isopropilico). eLa passatapasta inottenuta unsi colinoomogeneizza ain maglieun piccolemacinatore ecentrifugo fatta(frullatore, impastatore, essiccareecc.). IlPoi risultatolascia saràasciugare unal'impasto polveretramite cheessiccazione bruciaa velocemente,bassa ovviamentetemperatura la(da polvereevitare piùforni, voltefornelli, subiscemicroonde, questoecc.). processoL'impasto diasciutto macinazioneva epolverizzato granulazionedelicatamente, eottenendo piùuna lapolvere combustioneomogenea e saràmolto veloceinfiammabile.}}
 
{{CN}}
 
== Bibliografia ==
* I.S.G.A.G. ''Rivista Artiglieria e Genio'', a cura dell'Istituto di Cultura dell'Arma del Genio, Roma, 1887/1932;
* Fuller J.F.C. ''Le battaglie decisive del mondo occidentale e la loro influenza sulla storia''. Ufficio Storico - Stato Maggiore Esercito, Roma, 1988;
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