Proch czarny o granulacji 0,5–0,8 mm (odpowiednik FFF), obok dla porównaniazapałka
Proch czarny – najdawniej znana mieszaninawybuchowa. Składa się zazotanu potasu (saletry potasowej),węgla drzewnego isiarki.Proch czarny znany jest od wielu stuleci, jednak właściwy rozwój jego produkcji i zastosowania zaczął się dopiero po wynalezieniubroni palnej. Wadami prochu czarnego są m.in.: wysokahigroskopijność (już przy 2% wilgotności zapala się z trudem, a od 15% wilgotności całkowicie traci zdolność zapalenia), powstawanie silnej chmurydymu (około 56% produktów spalania pozostaje pod postacią stałych cząstek) i przybieranie częściowo postaci pyłu w przechowywanychnabojach, co może skutkować rozerwaniemlufy podczasstrzału[1].
Proch czarny składa się ze zmielonych składników, a ich zawartość wagowa wynosi[3] (w nawiasach szersze zakresy[4]):
74% (65–75%) azotanu potasu (saletry potasowej)
10,4% (10–15%) siarki
15,6% (15–20%) węgla drzewnego.
Wg innego źródła optymalne proporcje prochu to: 74,64% saletry, 13,51% węgla drzewnego i 11,85% siarki[5]. Obecnie wpirotechnice stosuje się 75% azotanu potasu, 15% węgla drzewnego z lekkiego drewna i 10% siarki[6][7].
Równanie to nie uwzględnia jednak wszystkich powstających produktów. Ponadto część siarki i węgla pozostaje niespalonych. W efekcie w wyniku reakcji otrzymuje się mieszaniną zawierającą[8]:
Najmocniejszy proch powstaje ze zmielonego na pył węgla drzewnego. Uznaje się, że najlepszym drewnem do uzyskania tego węgla jestszakłak, jednak inne, np.balsa lubwierzba również są używane. Składniki są mieszane najdokładniej jak to możliwe. W celu podwyższenia bezpieczeństwa na początkowym etapie produkcji prochu często prowadzi się osobne rozdrabnianie mieszanin (tzw. binerów) saletry z siarką oraz siarki z węglem drzewnym. Po zmieszaniu składników do ostatecznego rozdrabniania używa sięmłynów kulowych z nieiskrzących elementów lub podobnych narzędzi[9].
Proch czarny jest często granulowany, aby polepszyć jego spalanie. Granulowanie to proces, w którym najpierw prasuje się proch w kawałki o takiej samej gęstości (1,7 g/cm³). Kawałki łamie się potem na granulat. Ziarna prochu są potem sortowane, co daje kilka jego klas. Standardowe ziarna prochu zaczynają się od klasy Fg, bardzo grubej, używanej m.in. w karabinach wojskowych, strzelbach o dużymkalibrze i małycharmatach, poprzez FFg (bronie średnio i małokalibrowe), FFFg (pistolety), i FFFFg (małokalibrowe, krótkie pistolety i panewki wzamkach skałkowych). Bardzo gruby proch był używany w kopalniach przed wdrożeniemnitrogliceryny idynamitu: pierwsze znane zastosowanie prochu czarnego do prac strzelniczych w podziemiach kopalni miało miejsce wBańskiej Szczawnicy (dzisiejszaSłowacja) w 1627 r[10][11].
Proch czarny wynaleziono wChinach w IX wieku, w okresie późnejdynastii Tang (618–907 r.). Wynalazku prawdopodobnie dokonali przypadkowoalchemicytaoistyczni poszukujący eliksiru nieśmiertelności. Pierwsze zapiski na temat prochu wyglądają na ostrzeżenia w tekstach alchemicznych, aby nie mieszać składników prochu razem. Wczesne przepisy zawierały wzmianki o dodawaniu niepalnych materiałów. W naukowych kręgach ówczesnejEuropy część badaczy przypisywała wynalezienie prochu Europejczykom. Dużą popularnością cieszą się historie o tajemniczym wynalazcy. Na początku XV wieku w kronikach pojawia się postaćBertholda Schwarza, mnicha i alchemika, który miał wymyślić proch czarny. Zaś uczony angielskizakonnikRoger Bacon podaje recepturę prochu oraz omawia możliwe jej użycie w walce w dziele z ok. 1267 roku. W 1275 roku wywodzący się z terenów niemieckichAlbert Wielki również podaje recepturę prochu. Z kolei z 1300 roku pochodzi zbiór recept alchemicznych przypisywanych fikcyjnemu Markowi Grekowi (Marcus Graecus). Problemem jest fakt, że wszystkie wzmianki o prochu czarnym zostały odnotowane w Europie znacznie później niż pierwsze przypadki jego militarnego zastosowania. Przypuszcza się jednak, że te receptury prochu czarnego nie zostały opracowane samodzielnie przez zakonników i opierają się na przepisach, które pochodzą ze znacznie dawniejszych źródeł[5].
Na przełomie X i XI wieku proch o niskiej zawartości saletry zaczęto najprawdopodobniej używać w celach militarnych w pociskach zapalających wystrzeliwanych zmachin miotających[12]. W księdzeWujing Zongyao z połowy XI w. znajdują się przepisy na bomby wybuchowe, zapalające i trujące; podaje ona przepis na mieszaninę saletry, siarki, żywic i olejów, w której przybliżone proporcje saletry, siarki i węgla wynoszą ok. 50–26% – 24%. Mieszanina taka miałaby zdolność gwałtownego spalania, ale nie detonacji[13]. Mieszanki prochowe dające strumień ognia wykorzystano do budowy przenośnychmiotaczy ognia –lanc ognistych, w których stopniowo używano coraz więcej drobnych pocisków (np. fragmentów porcelany), które wyrzucane przez gorące gazy miały dodatkowe działanie rażące[14]. Na pewno przed 1350 rokiem, a być może już z początkiem XIII w. zaczęto wykorzystywać do konstrukcji lanc rur metalowych[15]. Następnie ulepszenie ich konstrukcji przez wzmocnienie lufy i ściślejsze dopasowanie do niej pocisku, doprowadziło do powstania broni palnej. Do powszechnego zastosowania w wojskowości wszedł jednak dopiero w drugiej połowie XV wieku[16].
Obecnie wPolsce proch czarny jest produkowany w fabryce wMąkolnie, która jest jedną z najstarszych czynnych fabryk prochu czarnego na świecie[17][18][19]
↑AnatolA.SzyrkowiecAnatolA.,Wszystko o broni myśliwskiej, wyd. 6, Wszystko o broni myśliwskiej / Anatol Szyrkowiec. autor Szyrkowiec, Anatol ( -2006) Dom Wydawniczy Bellona (1997-2007) [Wydawca] Wydanie: Wyd. 6 popr. i uzup. Rodzaj materiału: Tekst; Format: druk ; Forma literacka: Tekst nieliteracki ; Przeznaczenie czytelnicze: Odbiorca wyspecjalizowany; Szczegóły wydania: Warszawa : Dom Wydawniczy Bellona, cop. 2001 Biblioteki udostępniające ten tytuł: 3 zob. więcej, 2001, s. 210–212,OCLC1423913364.
↑abWiktorW.FilipekWiktorW.,KrzysztofK.BrodaKrzysztofK.,Experimental verification of the concept of the use of controlled pyrotechnic reaction as a source of energy as a part of the transport system from the seabed, „Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie”, 121 (49), 2017, s. 77–83,DOI: 10.17402/205 [dostęp 2026-02-04].
JosephJ.NeedhamJosephJ.,Peng YokeP.Y.HoPeng YokeP.Y.,Gwei-DjenG.D.LuGwei-DjenG.D.,LingL.WangLingL.,Chemistry and Chemical Technology, Cambridge, London, New York: Cambridge University Press, 1986 (seria „Science and civilisation in China”. Vol. 7),ISBN 978-0-521-30358-3.
.jpg)
