Công thức của thuốc súng

A, đơn giản, thường được trích dẫn, phương trình hóa học đối với việc đốt bột đen
2 KNO3 + S + 3 C → K2S + N2 + 3 CO2.

A, cân bằng, nhưng vẫn đơn giản hóa phương trình là [93]
10 KNO3 + 3 S + 8 C → 2 K2CO3 + 3 K2SO4 + 6 CO2 + 5 N2.

Mặc dù công thức hóa học của than khác nhau, nó có thể được tóm gọn bởi công thức kinh nghiệm của nó: C7H4O [?]

Một phương trình thậm chí còn chính xác hơn của các phân hủy của bột màu đen thường xuyên với việc sử dụng lưu huỳnh có thể được mô tả như sau:
4 KNO3 + C7H4O + 2 S -> 2 K2S + 4 CO2 + 3 CO + 2 H2O + 2 N2

Bột đen mà không có việc sử dụng của lưu huỳnh:
6 KNO3 + C7H4O -> 3 K2CO3 + CO2 + 6 CO + 2 H2O + 2 N2

Việc đốt thuốc súng không xảy ra như là một phản ứng duy nhất, tuy nhiên, và các sản phẩm phụ không dễ dự đoán. Kết quả một nghiên cứu của cho thấy rằng nó được sản xuất (theo thứ tự giảm dần số lượng) 55,91% sản phẩm rắn: kali cacbonat, sulfat kali, sulfide kali, lưu huỳnh, kali nitrat, thiocyanate kali, carbon, ammonium carbonate và 42,98% sản phẩm khí: carbon dioxide, nitrogen , carbon monoxide, hydrogen sulfide, hydro, khí mê-tan, 1,11% nước.

Bột đen được làm bằng nitrat natri ít tốn kém và phong phú hơn (theo tỷ lệ thích hợp) hoạt động cũng như nhưng là hút ẩm hơn bột làm từ Potassium nitrate-phổ biến được gọi là tiêu thạch. Bởi vì corned hạt bột đen làm với xanpet ít bị ảnh hưởng bởi độ ẩm trong không khí, họ có thể được lưu trữ niêm phong mà không có sự suy thoái bởi độ ẩm. Muzzleloaders đã được biết đến cháy sau khi treo trên một bức tường trong nhiều thập kỷ trong một nhà nước được nạp, miễn là họ vẫn còn khô. Ngược lại, bột đen được làm bằng nitrat natri phải được giữ kín để duy trì ổn định.

Thuốc súng chứa 3 megajoules mỗi kg, và có chứa chất oxy hoá riêng của mình. Để so sánh, mật độ năng lượng của TNT là 4,7 megajoules mỗi kg, và mật độ năng lượng của xăng là 47,2 megajoules mỗi kg. Thuốc súng là một vụ nổ thấp và như vậy nó không phát nổ, thay vì nó deflagrates [94].
[Sửa]
Ưu điểm

Khai thác đá, vật liệu nổ cao thường được ưa thích cho đá vỡ. Tuy nhiên, vì brisance thấp, bột đen gây ra gãy xương ít hơn và kết quả trong đá có thể sử dụng nhiều hơn so với các vụ nổ, làm bột đen hữu ích cho nổ mìn đá hoành tráng như đá granit và đá cẩm thạch. Bột màu đen rất thích hợp cho vòng trống, pháo hiệu, phí bùng nổ, và ra mắt dòng cứu. Bột màu đen cũng được sử dụng trong pháo hoa để nâng vỏ, tên lửa làm nhiên liệu, và một số hiệu ứng đặc biệt.
[Sửa]
Nhược điểm

Bột đen có mật độ năng lượng thấp so với hiện đại "không khói" bột, và do đó để đạt được tải trọng năng lượng cao, số lượng lớn bột màu đen là cần thiết với đạn nặng. Trong các ứng dụng quân sự bột đen cũng tạo ra khói dày như là một sản phẩm phụ, trong đó có thể cung cấp cho vị trí của một người lính đi một người quan sát đối phương. Khói thuốc cũng có thể làm giảm mục tiêu cho các mũi chích ngừa bổ sung.

Đốt chuyển đổi ít hơn một nửa khối lượng của bột màu đen sang khí. Phần còn lại kết thúc như là một lớp dày bồ hóng bên trong thùng. Ngoài việc là một mối phiền toái, dư lượng từ bột bị cháy đen là hút ẩm và với việc bổ sung độ ẩm được hấp thụ từ không khí, dư lượng này tạo thành một chất ăn da. Muội có chứa oxit kali hoặc natri oxit mà biến thành hydroxit kali, hay sodium hydroxide, mà sẽ ăn mòn sắt hoặc thùng súng thép. Vũ khí bột màu đen phải được làm sạch cả trong và ngoài để loại bỏ các dư lượng. Súng hỏa mai nòng dài hoặc súng lục (hệ thống đánh lửa sớm một khẩu súng), cũng như đồ bật lửa thường sẽ không sử dụng được trong thời tiết ẩm ướt, do bột trong chảo được tiếp xúc và làm nản. Bởi vì không đáng tin cậy này, những người lính mang súng hỏa mai, được biết đến như người lính ngự lâm, được trang bị thêm vũ khí như kiếm hoặc pikes. Lưỡi lê này được phát triển để cho phép các loại súng hỏa mai được sử dụng như một pike, do đó loại trừ sự cần thiết cho người lính phải mang theo một vũ khí phụ.
[Sửa]
Giao thông vận tải

Quy định mô hình Liên hợp quốc về vận chuyển hàng nguy hiểm và các cơ quan giao thông quốc gia, chẳng hạn như Sở Giao thông Vận tải Hoa Kỳ, đã phân loại thuốc súng (bột đen) như là một nhóm A: Tiểu học nổ chất cho lô hàng bởi vì nó đốt cháy như vậy một cách dễ dàng. Toàn bộ các thiết bị sản xuất có chứa bột màu đen thường được phân loại là Nhóm D: chất mồi nổ Secondary, hoặc bột màu đen, hoặc bài viết có chứa chất mồi nổ thứ cấp, như bắn pháo hoa, mô hình động cơ tên lửa lớp D, cho lô hàng, vì họ là khó khăn hơn để đốt cháy hơn lỏng bột. Vật liệu nổ, tất cả đều rơi vào các thể loại của lớp 1.
[Sửa]
Các ứng dụng khác

Bên cạnh việc sử dụng nó như một loại chất nổ, thuốc súng đã thỉnh thoảng được sử dụng cho các mục đích khác, sau trận Aspern-Essling (1809), các bác sĩ phẫu thuật của quân đội Napoleon Larrey đấu tranh chống lại việc thiếu thực phẩm cho những người bị thương dưới sự chăm sóc của mình bằng cách chuẩn bị một nước dùng của thịt ngựa dày dạn với thuốc súng cho thiếu muối [95] [96] Nó cũng được sử dụng để khử trùng trên tàu khi không có rượu.

Jack hắc ín (thủy thủ Anh) sử dụng thuốc súng để tạo ra tatoos khi mực không có sẵn, bằng cách chích máu da và cọ xát bột vào vết thương trên một phương pháp được gọi là tatooing chấn thương tâm lý. [97]

Christiaan Huygens đã thử nghiệm với thuốc súng vào năm 1673 trong một nỗ lực sớm để xây dựng một động cơ đốt trong, nhưng ông đã không thành công. Nỗ lực hiện đại để tái tạo phát minh của mình tương tự như vậy không thành công.

Pháo hoa và pháo hiện đại sử dụng thuốc súng như nâng chi phí, nhưng thường sử dụng đèn flash bột miễn phí bùng nổ của họ.

Bắt đầu từ những năm 1930, thuốc súng hoặc bột không khói được sử dụng trong súng đinh tán, súng gây choáng cho động vật, splicers cáp và các công cụ xây dựng công nghiệp khác. [98] "stud súng" lái xe đinh hoặc ốc vít vào bê tông vững chắc, một chức năng không thể với thủy lực công cụ. Xem Powder-actuated công cụ. Súng ngắn đã được sử dụng để loại bỏ các vòng vật liệu liên tục trong hoạt động lò quay (chẳng hạn như đối với xi măng, vôi, phân lân, ...) và clinker trong lò hoạt động, và các công cụ thương mại làm cho phương pháp đáng tin cậy hơn. [99]

Gần London vào năm 1853, Captain Shrapnel (có lẽ là một cháu trai của nhà phát minh của vỏ Shrapnel) đã chứng minh một phương pháp để nghiền quặng vàng có chứa bằng cách bắn từ một khẩu pháo vào một buồng sắt, và "sự hài lòng của nhiều được thể hiện bởi tất cả các hiện tại". Ông hy vọng nó sẽ có ích trên mỏ vàng của California và Úc. Không có gì đến sáng chế, liên tục vận hành máy nghiền đạt được nghiền đáng tin cậy hơn đã đi vào sử dụng. [100]