Fakta om krutt, historie og beskrivelse

Krutt eller svart pulver er av stor historisk betydning i kjemi. Selv om den kan eksplodere, er dens viktigste bruk som drivmiddel. Krutt ble oppfunnet av kinesere alkymistene på 900-tallet. Opprinnelig ble den laget ved å blande elemental svovel, trekull og saltpeter (kaliumnitrat). De kull tradisjonelt kom fra selgetreet, men det har vært brukt drue, hassel, elder, laurbær og kongler. Trekull er ikke det eneste drivstoffet som kan brukes. Sukker brukes i stedet hos mange pyrotekniske applikasjoner.

Når ingrediensene var bakken forsiktig sammen, sluttresultatet var et pulver som ble kalt "serpentin." Ingrediensene hadde en tendens til å kreve omblanding før bruk, så det var veldig farlig å lage krutt. Folk som laget krutt vil noen ganger tilsette vann, vin eller annen væske for å redusere denne faren, siden en eneste gnist kan føre til en røykfylt brann. Når serpentinen ble blandet med en væske, kunne den skyves gjennom en sil for å lage små pellets, som deretter fikk tørke.

For å oppsummere, består sort pulver av et drivstoff (trekull eller sukker) og et oksidant (saltpeter eller niter), og svovel, for å gi en stabil reaksjon. Karbonet fra kull pluss oksygen danner karbondioksid og energi. Reaksjonen ville være langsom, som en vedfyr, bortsett fra oksidasjonsmiddelet. Karbon i en brann må trekke oksygen fra luften. Saltpeter gir ekstra oksygen. Kaliumnitrat, svovel og karbon reagerer sammen og danner nitrogen og karbondioksidgasser og kaliumsulfid. De ekspanderende gassene, nitrogen og karbondioksid, gir drivkraften.

Krutt har en tendens til å produsere en mye røyk, som kan svekke synet på en slagmark eller redusere synligheten til fyrverkeri. Endring av forholdet mellom ingrediensene påvirker hastigheten som kruttet brenner og mengden røyk som produseres.

Mens svart pulver og tradisjonelt krutt begge kan brukes i skytevåpen, var uttrykket "svart pulver" introdusert på slutten av 1800-tallet i USA for å skille nyere formuleringer fra tradisjonelle krutt. Svart pulver produserer mindre røyk enn den originale kruttformelen. Det er verdt å merke seg at sort sort pulver faktisk var hvitt eller solbrunt i fargen, ikke svart!

Rent amorft karbon brukes ikke i svart pulver. Kull, selv om det inneholder karbon, inneholder også cellulose fra ufullstendig forbrenning av tre. Dette gir kull en relativt lav antennelsestemperatur. Svart pulver laget av rent karbon ville knapt brenne.

Det er ingen eneste "oppskrift" på krutt. Dette er fordi å variere forholdet mellom ingrediensene gir forskjellige effekter. Pulver som brukes i skytevåpen må brenne raskt, for raskt å få fart på et prosjektil. En formulering som brukes som rakettdrivmiddel, derimot, trenger å brenne saktere fordi den akselererer en kropp over lengre tid. Kanoner, som raketter, bruker et pulver med en lavere brennhastighet.

I 1879 forberedte franskmennene krutt med 75% saltpeter, 12,5% svovel og 12,5% trekull. Samme år brukte engelskmennene krutt laget av 75% saltpeter, 15% trekull og 10% svovel. En rakettformel besto av 62,4% saltpeter, 23,2% trekull og 14,4% svovel.

Historikere mener krutt har sin opprinnelse i Kina. Opprinnelig ble den brukt som en brannstifter. Senere fant den bruk som drivmiddel og eksplosiv. Det forblir uklart når, nettopp, krutt kom til Europa. I utgangspunktet er dette fordi poster som beskriver bruken av krutt er vanskelig å tolke. Et våpen som produserte røyk kan ha brukt krutt eller kunne brukt en annen formulering. Formlene som kom i bruk i Europa stemte godt overens med de som ble brukt i Kina, og antydet at teknologien ble introdusert etter at den allerede var utviklet.

• Agrawal, Jai Prakash (2010). Høye energimaterialer: Drivstoffer, sprengstoff og pyroteknikk. Wiley-VCH.
• Andrade, Tonio (2016). The Gunpowder Age: China, Military Innovation and the Rise of the West in World History. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-13597-7.
• Ashford, Bob (2016). "En ny tolkning av historiske data om kruttindustrien i Devon og Cornwall". J. Trevithick Soc. 43: 65–73.
• Partington, J.R. (1999). A History of Greek Fire and Gunpowder. Baltimore: Johns Hopkins University Press. ISBN 978-0-8018-5954-0.
• Urbanski, Tadeusz (1967), Sprengstoffs kjemi og teknologi, III. New York: Pergamon Press.