La Pólvora y su historia PDF

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La Pólvora, su historia, clases y componentes...

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3 Encabezado: LA POLVORA

INTRODUCCIÓN

En este trabajo se explicará y ahondará sobre la pólvora; de tal forma que podamos comprender lo que es, su historia, su evolución, su funcionamiento y sus aplicaciones. Se entiende como concepto general que la pólvora es una mezcla inflamable compuesta generalmente de nitrato de potasio, azufre y carbón, que a cierto grado de calor se inflama desprendiendo bruscamente gran cantidad de gases. Hoy en día, hay alternativas más seguras a la pólvora que se emplean en ciertos fuegos artificiales modernos, por el hecho de que son más seguras y fáciles de manejar. Pese a ello, la pólvora sigue siendo el elemento rey en las armas y la pirotecnia, continuando con una costumbre de cientos de años a sus espaldas.

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HISTORIA Y EVOLUCIÓN DE LA PÓLVORA

Fue el primer explosivo conocido; su fórmula aparece ya en el siglo XII, en los escritos del monje inglés Roger Bacon (aunque se le han adjudicado numerosos inventos, muchos de ellos fueron, sin duda alguna, extraídos de sus estudios sobre los científicos árabes. Nació en 1214 y murió en 1294; él descubrió que, mezclando azufre, salitre y carbón vegetal, se podía producir una sustancia capaz de causar explosiones). Aunque parece haber sido descubierta por los chinos, que la utilizaron con anterioridad en la fabricación de fuegos artificiales. El primer intento de utilización de la pólvora para minar los muros de las fortificaciones se llevó a cabo durante el sitio de Pisa en 1403. En la segunda mitad del siglo XVI, la fabricación de pólvora en la mayoría de los países era un monopolio del Estado, que reglamentó su uso a comienzos del siglo XVII. Sin embargo también se le atribuye su invención a los alquimistas (los alquimistas eran antiguos científicos, ellos creían que podían alcanzar un estado espiritual más elevado si lograban modificar su ser interior a través de la transición de metales.) ellos encontraron la pólvora por equivocación ya que en realidad lo que buscaban era el elixir de la vida eterna. Fue el único explosivo conocido hasta el descubrimiento del denominado oro fulminante, un poderoso explosivo utilizado por primera vez en 1628 durante las contiendas bélicas que se desarrollaron en el continente europeo. La pólvora, el primer explosivo conocido, de hecho, las primeras referencias a la pólvora las encontramos en textos herméticos advirtiendo de los peligros de mezclar determinadas sustancias. En el siglo X ya se utilizaba con propósitos militares en forma de cohetes y bombas explosivas lanzadas desde catapultas. Se sabe que ya en el año 1126 se utilizaban cañones hechos de tubos de bambú para lanzar proyectiles al enemigo. Más tarde esos tubos serían sustituidos por otros de metal más resistente; el más antiguo del que se tiene noticia data de1290.

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Desde China el uso militar de la pólvora pasó a Japón y a Europa. Se sabe que fue usado por los mongoles contra los húngaros en 1241 y que Roger Bacon hace una mención en 1248. Hasta ese momento Europa sólo había contado con un producto inflamable llamado “fuego griego” que sin embargo no podría competir con la efectividad del recién llegado invento. Durante el siglo XIV el uso de cañones se generalizó tanto en China como en Europa, pero el problema seguía residiendo en crear tubos de metal capaces de contener las tremendas explosiones que se producían en su interior. Este problema pudo haber conducido a la falsa afirmación de que los chinos sólo utilizaron la pólvora para hacer fuegos artificiales, lo que no es en absoluto cierto ya que está documentado que hicieron uso de ella con propósitos bélicos en numerosas ocasiones. Así por ejemplo el grosor y la solidez de las murallas de Beijing deja bien a las claras que se diseñaron para resistir el ataque de la artillería enemiga y la dinastía Ming cambió la ubicación de la antigua capital Nanjing por el hecho de que las colinas de alrededor eran una localización demasiado tentadora para que el adversario ubicara sus cañones. La pólvora se extendió con rapidez por toda Europa y jugó un papel fundamental en el equilibrio de poder que se establecería a partir de entonces, ya que eran muy pocos los personajes que contaban con dinero y capacidad suficiente para fabricar armas. Entre los siglos XV al XVII se asistiría a un amplio desarrollo de la tecnología relacionada con a la pólvora. Los avances en el campo de la metalurgia hicieron posible la elaboración de armas de pequeños tamaño y mosquetes. Resulta curioso que todavía en el siglo XV, Enrique VIII de Inglaterra manifestara que “las armas de fuego nunca suplantarían al arco largo de la infantería inglesa”. Incluso tiempo después, cuando las armas se habían generalizado en todos los ejércitos, muchos seguían considerando su uso como una vileza impropia de verdaderos caballeros. A partir de la segunda mitad del siglo XVI la fabricación de la pólvora en casi todos los países, estaba ya en manos del Estado y su uso sería reglamentado poco después.

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En 1886 Paul Vielle inventó un tipo de pólvora sin humo hecho con nitrocelulosa gelatinizada mezclada con éter y alcohol. Esta mezcla se pasaba por unos rodillos para formar finas hojas que después se cortaban con una guillotina al tamaño deseado. El ejército francés fue el primero en usar este nuevo tipo de explosivo, que no formaba humo y era mucho más potente que el anterior, y otros países europeos no tardaron es seguir su ejemplo. En siglos posteriores, fue muy frecuente su utilización en armamento bélico, pero acabó sustituyéndose para ese fin por polvos sin humo. Así pues, la industria de la pirotecnia es una de las principales que todavía utiliza la pólvora tradicional. Muchas otras innovaciones se sucedieron en el campo de los materiales explosivos hasta llegar a la actualidad, pero sin duda la aparición de la pólvora en occidente en la Edad Media fue el acontecimiento más significativo.

Consecuencias del descubrimiento de la pólvora El descubrimiento de la pólvora cambiaría para siempre las artes militares del ser humano, otorgando al mundo un nuevo balance de poder, pues las tropas armadas con pólvora eran mucho más eficaces que aquellas provistas de armas cuerpo a cuerpo, y poseían mucha más capacidad de daño que las flechas, lanzas y otras armas arrojadizas. De hecho, el uso de la pólvora y los explosivos permitió la aparición de toda una nueva gama de herramientas de guerra, como cañones, escuadras de demolición, bombas, minas y un gigantesco y diverso arsenal de rifles y pistolas. Por ejemplo, el primer cañón de la historia fue empleado por los mamelucos otomanos en la batalla de Ain Jalut en 1260. Este es uno de los inventos más importantes en la historia de la Humanidad. Aunque también ha servido para fines destructivos, sus aplicaciones comerciales e industriales han tenido efectos de gran alcance, habiendo contribuido a una mejor explotación económica de materias primas que hubiese sido imposible con la maquinaria existente antes del siglo XIX. Considerando esta importancia parece imposible que los orígenes de la pólvora sean tan inciertos, a pesar de las investigaciones realizadas recientemente.

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¿QUE ES LA POLVORA? Es un polvo explosivo utilizado en balística, en particular pólvora negra, una mezcla explosiva de un 75% de nitrato potásico, un 15% de carbón y un 10% de azufre aproximadamente. Es considerada un explosivo, porque está formada por mezclas de compuestos químicos que arden o se descomponen rápidamente generando grandes cantidades de gas y calor, y los consiguientes efectos de presión repentino, ya que al mezclar íntimamente salitre (nitrato de potasio), azufre y carbón, se obtienen materias que por la acción de un calor elevado deflagran y desprenden súbitamente un volumen considerable de gas. Cuando la combustión se verifica en un espacio cerrado y reducido, la reacción de los gases contra las paredes que le cierran puede ser bastante enérgica para romper y hacer saltar con más o menos fuerza la pared que ofrece menos resistencia. El nitrato de potasio (KNO3), también conocido como salitre, se descompone a altas temperaturas para proporcionar oxígeno a la reacción, lo que significa que la pólvora no necesita estar expuesta al aire para prender. El carbón (C) descompone la celulosa y proporciona la fuente de energía para la reacción. Aunque también puede actuar como tal el azufre (S), pero más por el hecho de que sufra reacciones exotérmicas a temperaturas relativamente bajas. Cabe señalar que solo mezclando estos tres componentes no es suficiente para producir pólvora de buena calidad, ya que deben ser bien mezclados, humedecidos y molidos para producir una mezcla reactiva. En ocasiones se añade agua a la mezcla para extender la duración de la combustión. Las reacciones de pólvora precisas son difíciles de especificar. En lugar de ser una sola reacción simple, la combustión de la pólvora consiste en diferentes reacciones complejas. La pólvora es una mezcla física y no una composición química, y en esto se distingue de la moderna “pólvora” o la nitrocelulosa. Para obtenerla, se mezclan tres ingredientes hasta que forman una masa pastosa y húmeda. La masa se comprime a tremenda presión en bloques que, a continuación, se trocean y reducen a tamaños granulares. Estos se hacen pasar por pedazos y se clasifican por tamaños según sea el uso al que se destinarán. Los ingredientes son nitrato de potasio (caliche), carbón vegetal y azufre, debiéndose poner especial atención

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en la calidad del carbón vegetal, que se consideraba imprescindible para que el producto final estuviera dotado de gran fuerza explosiva. ¿Cómo funciona la pólvora? En sentido general la pólvora consiste en una combinación de algún combustible(carbón), un oxidante (nitro) y el azufre, lo cual permite que se produzca una reacción estable. El carbono con el oxígeno forma así dióxido de carbono. El nitrato de potasio, por su parte, reacciona con el carbono y el azufre dando origen al nitrógeno y sulfuro de potasio, que junto a los gases de dióxido de carbono producen una expansión con efecto propulsor. Fuera de su utilización en munición para armas, se utiliza para voladuras en minería y en cantería, aunque también se utiliza en la fabricación de fuegos artificiales, en aparatos de señalización y para hacer remaches y moldear metales, también como propulsores para proyectiles y cohetes y como cargas explosivas para la demolición.

TIPOS DE PÓLVORA Se pueden identificar los siguientes tipos de pólvora:

Pólvora negra: La más antigua y la primera en inventarse, posee una reacción rápida, poco potente y que produce mucho humo. Luego de reaccionar deja muchos residuos, lo cual deterioraba las armas de fuego.

Pólvora marrón: Inventada en 1880 a partir del uso de carbón rojo y una mayor cantidad de salitre, lograba una combustión más lenta y con menos residuos corrosivos. Sin embargo, nunca se usó demasiado porque la pólvora blanca surgió al poco rato.

Pólvora blanca: También llamada pólvora sin humo o pólvora piroxilada, posee componentes mayormente gaseosos para la combustión (fruto de la nitrocelulosa), por lo que no deja la misma cantidad de residuos que la pólvora negra. Por esa razón, la fue sustituyendo en las armas de fuego.

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Pólvora flash: De reciente invención, fue creada para generar la luz necesaria para la fotografía primitiva (de allí su nombre), ya que posee aditivos de aluminio que, al producirse la combustión, se oxidan y generan mayor cantidad de luz.

Las pólvoras negras se clasifican de acuerdo a su velocidad de combustión: Pólvoras vivas. Pólvoras lentas. Pólvoras progresivas. Pólvoras vivas: tienen una granulometría de 1 a 3 mm y posee una rápida deflagración (arder sin explosión), esta cualidad las hace importantes como pólvoras de cebo, producen en un corto lapso una gran cantidad de gases. Pólvoras lentas: tienen un grado de 4 a 12 mm y arden más lentamente. Pólvoras progresivas: son granos más grandes que indican que su combustión es lenta pero que aumenta a medida que el proyectil avanza.

POLVORA SIN HUMO La pólvora sin humo es el nombre que se le da a sustancias que se usan principalmente en armas de fuego o artillería, son un compuesto químico a base de nitrocelulosa resultante del ácido sulfúrico sobre el algodón u otras fibras celulosas. El término "sin humo" es debido a que las sustancias que se utilizan son principalmente gaseosas, a pesar del nombre la pólvora no es completamente libre del humo ni tiene forma de polvo, sino que es un material granular. Este tipo de pólvoras permitió la creación de armas automáticas y semiautomáticas. Las pólvoras sin humo que existen son: Pólvoras piroxiladas Pólvoras de una sola base Pólvoras de doble base Pólvoras de triple base Pólvoras piroxiladas: se les da ese nombre porque se obtienen mediante el ácido nítrico al reaccionar sobre sustancias que contienen celulosa generalmente se le suele agregar a este tipo de pólvoras otros ingredientes como estabilizadores para absorber gases nítricos que faciliten la gelatinización de la pólvora.

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Pólvora de una sola base: este tipo de pólvora es extremadamente rápida debido a la nitrocelulosa, en esta pólvora es importante evitar la exposición a la humedad. Generalmente se utiliza en las municiones de escopetas, proyectiles de salva y granadas de mano. Pólvoras de doble base: estas pólvoras son más rápidas que las de una sola base, también tienen más energía. A veces se agregan sustancias estabilizadoras, generalmente estas pólvoras tienen un color desde amarillo pardo hasta verdoso. Pólvoras de triple base: esta pólvora fue fabricada con el fin de evitar en lo más posible los defectos de la pólvora de doble base, la cual se obtuvo a base de nuevos aditivos y mezclas con sustancias activas.

Ventajas de la pólvora sin humo: • • • •

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Casi no dejan residuos, por lo que no producen la rápida oxidación del ánima del cañón. Al utilizar la pólvora en un arma apenas sale humo de la boca del cañón al efectuar un disparo con lo que es más complicado conocer de donde provienen los disparos. Es mucho más potente y por eso contribuyo a la reducción de calibres. Esta pólvora es mucho más estable además de ser insensible a los cambios de temperatura y golpes, también su fabricación es más fácil, y almacenar con un nivel de peligro más bajo. Su manejo es menos peligroso y en caso de que se prenda fuego, no causaría grandes daños ya que su combustión es más lenta.

Ventajas de la pólvora de simple base: • • • •

Presentan una baja erosividad. Fluyen bien por la hilera permitiendo la fabricación de granos pequeños, lo que minimiza los problemas derivados del disolvente. Son higroscópicas. Irregulares en granos de mucho espesor.

Ventajas de la pólvora de doble base: • •

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Presentan un potencial calorífico más elevado que las de simple base; pero a costa de una mayor erosividad. La pasta fluye con mucha dificultad por las hileras, por lo que no pueden fabricarse granos pequeños. (la adición de algo de disolvente facilita la obtención de formas especiales de grano, esferoidales o discoidales) Son poco higroscópicas.

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Ventajas de la pólvora de triple base: • • • •

Presentan baja erosividad junto a un potencial alto. Producen un fuerte volumen de gases. Fluyen con dificultad a causa de la nitroguanidina (se añade a la pasta reducida a polvo muy fino) De higroscopía similar a las de doble base.

POLVORA PARA ARMAS DE FUEGO

Las pólvoras, por su velocidad de quemado, pueden dividirse en: LENTAS: Las de cartuchos de arma larga rifles y fusiles RÁPIDAS: Las de cartuchos de escopeta y arma corta Las primeras, usadas para cartuchos de gran volumen de vaina y pequeño diámetro de proyectil, tal como su nombre lo indica, deben necesariamente ser de quemado muy lento, ya que tienen que darle tiempo a la punta para anular la inercia, y comenzar su recorrido dentro del cañón, antes de llegar al pico máximo de presión que es obviamente cuando se han quemado todos sus granos; para ese entonces ya la punta debiera estar saliendo o a punto de salir de la boca del arma, y eso sería la situación ideal, logrando el máximo aprovechamiento de la relación pólvora punta. Pero, aunque por un especial milagro alguna fábrica llegase a ese ideal, lo podría establecer para un arma determinada en particular, y en la práctica, cuando es tan diversa la longitud de cañones, eso es materialmente imposible. De ahí que se trabaje con cargas de tipo promedio, es decir, que puedan ser adaptables para distintos modelos de armas y largos de cañones, y dentro de esa diversidad den un resultado aceptable. Partiendo entonces de esa situación ideal el aprovechamiento íntegro de la deflagración en un cañón determinado se puede encontrar que en algunos casos el proyectil lo abandona antes de que se produzca dicho quemado total, con la consiguiente pérdida de energía ya que gran parte de ésta se vuelca en la atmósfera porque se quema fuera, con gran profusión de luz, calor y estampido, sin poder darle a la punta todo el empuje que sería capaz. Ya el otro extremo, si el cañón fuera desmesuradamente largo y el propelente se quemara mucho antes de la salida, todo el tiempo que restase a la punta para salir al exterior, al finalizar su quemado, haría que ésta perdiese velocidad por fricción, terminando fuera del cañón probablemente con menos velocidad que aquélla que tenía unos centímetros antes , (este es el caso de las tan mentadas cargas reducidas con pólvoras de escopeta en los rifles el 7,65 y/o .308 con F70, por ejemplo). Existe un límite práctico para todo. Por eso se construyen las

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armas cortas con un cañón corto para poder ser manejadas con facilidad. A la inversa de lo que sucede con los rifles. Entonces, se fabricaron pólvoras para ser empleadas en cañones de cortas dimensiones, y otras para largas dimensiones. Es decir, pólvoras más rápidas y pólvoras más lentas. Las más rápidas se emplean en armas cortas y en escopetas, ya que la relación diámetrolongitud es relativamente parecida, y tengan en cuenta que ayuda el hecho de que las escopetas no tienen estrías, lo que hace mucho más fácil el deslizamiento de los proyectiles y pueden tomar velocidad con más rapidez, sin excesivas presiones. Ahora bien, dentro de cada una de esas divisiones, también hay una escala. Es decir, que hay pólvoras para armas cortas más rápidas y otras más lentas. La diferencia no es tan notable, pero existe. Y desde que aparecieron los magnum hubo otra clase de propelente, algo así como de velocidad intermedia entre ambas, más lentas que las que se usaban para revólveres y más rápidas que las de fusil. Idéntica situación se planteó en los Rifles. Se desarrollaron propelentes aún más lentos para la cartuchería Mágnum de fusil. En la práctica, cualquier pistola o revólver puede cargarse con cualquier pólvora de escopeta o de arma corta, independientemente de su largo de cañón. Pero, su rendimiento será completamente distinto y podrá variar mucho, tanto en velocidad como en presiones y en precisión. Por eso, cuando se requiera precisión (no importa la velocidad del proyectil en este caso) por lo general se usan las más rápidas, porque aseguran el quemado casi total, una discreta presión, y especialmente porque permiten cargas livianas que por lo general dan mejores resultados en ese objetivo, son mucho más fáciles de encender, y otorgan un desarrollo más parejo entre disparo y disparo. Y sobre todas las cosas, ocupan un volumen mucho menor. Por eso se emplean asiduamente en cartuchos de pistola, generalmente más cortos y exigentes que los de revólver. En cambio, cuando para una misma arma lo que se busca es específicamente gran velocidad para lograr efectos espectaculares en balística terminal o de efectos puntas huecas o blandas para caza o defensa, debiéramos usar la variable más lenta, ya...