Polvere nera: differenze tra le versioni

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 in passato (prima del 1890) come [[propellente]] per le [[arma da fuoco|armi da fuoco]], mae anche molto usata in [[pirotecnica]] per le cariche di lancio e di scoppio. {{cn|Avendo un basso potere dirompente è considerato un esplosivo relativamente poco pericoloso, pertanto è di libera vendita in nazioni come gli Stati Uniti d'America, la Francia, la Svizzera e molti altri.}}

Nell'XI secolo fu inventata la polvere pirica, la qualeche è composta da [[salnitro]], [[carbone vegetale]] e [[zolfo]]. E, comeCome sempre accade quando mancano i dati precisi, specialmente trattandosiquando si tratta di un avvenimento di così vasta ripercussione mondiale, molti popoli se ne sono conteso 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 talequesta sostanza. GliQuesti storici già menzionati ritengono che essii cinesi adoperassero miscele di polvere parecchi secoli prima dell'[[Era cristiana|Era Cristiana]]. Queste miscele sarebbero passate agli altri popoli dell'[[Asia]] e nel periodo delle migrazioni mongoliche, 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 taliquesti composizionicomposti agli altri popoli.

Non è provato che i Cinesi possedessero il cosiddetto ''fuoco che vola'', cioè i cannoni di [[Bambù]] per lanciare proiettili infiammati. I Cinesi se ne sarebbero serviti al principio del [[XIII secolo]] contro il conquistatore mongolo [[Gengis Khan]], il qualeche a sua volta usò taliquesti arnesi strappati al nemico. IlLo fattodimostra ala dimostrarlodescrizione è che [[Marco Polo]] nel suo ''[[Il Milione]]'' descrivedi battaglie e apparecchiature di guerra e accenna alle armi usate da quei popoli ne ''[[Il Milione]]'' di [[Marco Polo]], mache però non fa mai menzione di bocche da fuoco. SiamoL'opera nelrisale al [[XIII secolo]].

SeLeggende passiamo alla leggenda, sembradicono che la scoperta sia avvenuta accidentalmente da parte di alcuni [[alchimia|alchimisti]] mentre ricercavano l'[[Elisir di lunga vita|elisir dell'immortalità]], ede il primo riferimento alla polvere nera sia stato l'avviso, nei testi di alchimia, a non mescolare insieme certe sostanze. [[Joseph Needham]] nel suo ''Scienza e civiltà in Cina'' individua in un testo dell'XI secolo varie formule per la preparazione di polvere da sparo. Dal [[X secolo]], l'utilizzo della polvere nera per scopi militari divenne di uso corrente in [[Cina]], sottoper forma difabbricare razzi e bombe esplosive lanciate da [[catapulta|catapulte]]. La prima testimonianza di un cannone risale al [[1126]] quando vennero usati dei cilindri di [[Bambuseae|bambù]] per lanciare missili contro il nemico. I cilindri di bambù vennero sostituiti da canne di metallo ede il più antico [[cannone]] in Cina è datato [[1290]]. Dalla Cina l'utilizzo militare della polvere nera si diffuse al [[Giappone]] ed alledall'[[Europa]]. La polvere nera fu usata dai [[Mongoli]] contro gli [[Ungheresi]] nel [[1241]]. Verso la metà del XIV secolo i primi cannoni erano diffusamente menzionati sia in [[Europa]] che in Cina.

L'uso della polvere nera per la produzione di armi da fuoco e cannoni fu ostacolato dalla difficoltà di creare canne metalliche capaci di sopportare l'esplosione. Questo problema può aver portato alla falsa convinzione che i cinesi usassero la loro scoperta solamente per i [[fuoco d'artificio|fuochi d'artificio]]. In realtà cannoni e razzi spinti da polvere nera furono impiegati nelle invasioni Mongole del XIII secolo e furono una componente importante dell'arte militare in [[Estremo Oriente]]. LePer esempio le mura cittadine di [[Pechino]], ad esempio, furono appositamente costruite per resistere ad attacchi di [[artiglieria]] e la dinastia dei [[Ming]] trasferì la capitale da [[Nanchino]] a Pechino perché le colline circostanti Nanchino fornivano una buona postazione di artiglieria per un eventuale esercito assediante.

In Europa il suo utilizzo per scopi bellici è riferito, concordemente, alle gesta del condottiero [[Pedro Navarro]], che, tra laalla 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 predetto[[XV periodosecolo|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]].

La [[combustione]] della polvere nera è una [[ossidoriduzione]] complessa che produce molti [[Prodotto (chimica)|prodotti di reazione]] in rapporti variabili come il 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.

Variando ile dosaggidosi si hanno caratteristiche differenti; ad esempio se si aumenta la concentrazione di carbone si ha un l'aumento nella velocità di reazione, mae la una 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).

Al contrario, se si ha necessità diserve 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.

Se il nitrato di potassio dovesse superaresupera la percentuale dell'80%, all'incendiarsi della polvere si otterrebberoottengono 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.

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 poter esplodere, ada 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% per ildi nitrato di potassio e del 25% per ildi carbone), ede 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, i gas che si sviluppano sono più caldi e quindi meno densi, pertanto occupano piùpressioni volumemaggiori rispetto ai gas più freddi delle polveri "asulfuree". Con lo zolfo si ottengono quindi esplosioni leggermente più potenti.

Se invece si sostituisce al nitrato di potassio il suo rispettivo clorato alle polveri "asulfuree", si ottiene un tipo di polvere nera chiamata H3, (costituita di solito dal 75% di [[clorato di potassio]] e dal 25% di carbone), che per molti aspetti assomiglia a una polvere flash in quanto deflagra con enorme velocità. È estremamente importante ricordarsi di non mettere mai zolfo o zucchero in polveri a base di clorato di potassio in quanto basta un modesto urto per farlafar [[deflagrazione|deflagrare]] o addirittura [[detonazione|detonare]] improvvisamente la miscela.

Talvolta si aggiunge l'1 o il 2 per cento di bicarbonato di sodio alle polveri H3 per impedire che eventuali acidità nel composto che decomporrebberodecompongano il clorato di potassio in acido clorico che, essendo un potente ossidante, incendierebbe il carbone facendo così deflagrare o detonare la polvere spontaneamente.

Se invece si sostituisce al nitrato di potassio il suo [[perclorato di potassio|perclorato]] si ottiene un esplosivo chiamato " Pirodex", (costituito di solito dal 75% di perclorato di potassio, dal 15% di carbone e dal 10% di zolfo), che libera più calore e meno residui solidi rispetto alla normale polvere nera a base di nitrato di potassio, ma è anche leggermente più lento nella combustione.

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.

LaNon polveresi neraottiene nonla èpolvere solamente un compostonera formatosemplicemente damescolando nitrato di potassio, zolfo e carbone, ma laesiste un ciclo di lavorazione di queste tre sostanze miscelate assieme. {{CN|Per cominciare questa miscela viene passata in un Mulino a biglie per 12 ore il qualeche maceramacina la polvere al fine di renderla estremamente sottile. Dopo di che viene inumidita con etanolo (alcool denaturato) e passata in un retecolino a maglie piccole come quelli di un colino e fatta essiccare. Il risultato sarà una polvere che bruceràbrucia velocemente, ovviamente la polvere più volte subisce questo processo di macerazionemacinazione e granulazione e più la combustione sarà veloce.}}