En términos simples, ¿qué es el polvo sin humo? ¿Cómo se diferencia del polvo negro?

Polvo sin humo – Wikipedia

Polvo sin humo es el nombre dado a varios propulsores utilizados en armas de fuego y artillería que producen humo insignificante cuando se disparan, a diferencia del polvo negro que reemplazaron. El término es exclusivo de los Estados Unidos y generalmente no se usa en otros países de habla inglesa, [cita requerida] que inicialmente usó nombres propietarios como “Ballistite” y “Cordite”, pero gradualmente se cambió a “propelente” como el término genérico.

La base del término sin humo es que los productos de combustión son principalmente gaseosos, en comparación con alrededor del 55% de productos sólidos (principalmente carbonato de potasio, sulfato de potasio y sulfuro de potasio) para el polvo negro. [1] A pesar de su nombre, el polvo sin humo no está completamente libre de humo; [2]: 44 aunque puede haber poco humo notable de municiones de armas pequeñas, el humo del fuego de artillería puede ser sustancial. Este artículo se enfoca en formulaciones de nitrocelulosa, pero el término polvo sin humo también se usó para describir varias mezclas de picrato con oxidantes de nitrato, clorato o dicromato durante el siglo XIX, antes de que las ventajas de la nitrocelulosa se hicieran evidentes.

La diferencia operativa es que el polvo “sin humo” produce mucho menos humo en masa (1/10 o menos que el polvo negro que puede ser hasta un 55% de humo en masa) que el polvo negro tradicional, y sorprendentemente, es significativamente más energético por libra que el polvo negro (menos humo más gas en expansión).

Cabe señalar que no se debe usar polvo sin humo en un arma de fuego diseñada para polvo negro, sin humo produce presiones mucho más altas y se quema mucho más rápido, lo que resulta en un pico de presión más rápido.

EDITAR: Tenga en cuenta que otros han comentado sobre las tasas de quemado de polvo negro vs polvo sin humo al aire libre. Mi discusión es sobre el comportamiento de los respectivos propulsores en un arma (o en algún espacio confinado) como se pretendía. Su comportamiento al aire libre no es relevante para su comportamiento con una pistola. Fin EDITAR

El polvo sin humo llegó justo después de la invención de los cartuchos metálicos con imprimaciones, que eran impermeables y permitían armas de fuego de carga de nalgas, y una variedad de posibles mecanismos repetidores. Los revólveres son anteriores a este FYI, los revólveres de pólvora datan de la década de 1830.

Esto dio como resultado un renacimiento en el diseño de armas de fuego a fines del siglo XIX y principios del siglo XX.

Un montón de formas diferentes.

Están hechos de diferentes cosas. El polvo negro es un antiguo explosivo compuesto de carbón vegetal (madera quemada), azufre y salitre. El polvo sin humo tiene sus raíces con nitroglicerina, luego nitrocelulosa. Los polvos sin humo modernos a menudo son mucho más complejos que cualquiera de ellos, pero todos comparten propiedades similares cuando se incendian.

El polvo negro se quema mucho más rápido que el polvo sin humo. Hacer una línea de polvo negro y una línea de polvo sin humo y tocar una cerilla en los extremos de ambos ilustrará la diferencia. El polvo sin humo arderá como un fusible, algo así como la pólvora en los dibujos animados. El polvo negro casi instantáneamente se convertirá en humo. La combustión más lenta le brinda una mejor velocidad de boca, ya que mantiene la presión detrás de la bala mientras viaja por el cañón. Una explosión más rápida, como la que produce el polvo negro, significa que la bala experimenta menos presión a medida que avanza por el cañón y, por lo tanto, puede perder energía.

El polvo negro también quema mucho más sucio que el polvo sin humo. El humo es una señal de los otros desechos que dejó la reacción del polvo negro. A diferencia del polvo sin humo, el polvo negro produce subproductos altamente corrosivos. Como resultado, si disparas una pistola de pólvora negra hoy, será mejor que la limpies esta noche o será un montón de óxido en unos días.

Además, el polvo negro deja más atrás en el barril. Esto, junto con el hecho de que la mayoría de las armas de fuego de pólvora negra se cargan desde el extremo del cañón, significa que cuanto más dispares el arma, más difícil será cargar el siguiente disparo. La mayoría de los rifles de pólvora negra se vuelven difíciles de cargar después de aproximadamente 3–5 disparos si no se limpian o cargan con balas de menor tamaño. La carga de ruptura (carga desde la parte posterior en lugar de desde el frente) puede ayudar con esto como en una pistola de recolección, pero esto es poco común en las armas de fuego del período en que el polvo negro se usaba ampliamente y las pequeñas piezas móviles que permiten tal proceso son susceptible a la corrosión.

Finalmente, el polvo negro tiende a ser menos estable que los polvos sin humo modernos. Los polvos sin humo del siglo XIX eran propensos a la ignición accidental, pero los modernos son notablemente seguros. El polvo negro, por otro lado, es solo marginalmente más estable que la nitroglicerina. La electricidad estática es más que suficiente para activarla y otras fuentes de ignición conocidas incluyen “mala suerte” y “destino tentador”.

Hoy en día puede encontrar réplicas de polvos negros que son adecuados para su uso en casi cualquier cosa que no sea un pedernal. Estos afirman quemar más limpio, oler mejor y corroer menos que el polvo negro real. Y si crees eso, tengo un puente en Brooklyn que podrías estar interesado en comprar.

Es químicamente muy diferente. El polvo negro regular está hecho de nitrato de potasio, carbón y azufre. Al calentarse, el nitrato de potasio se descompone en nitrito de potasio liberando oxígeno que oxida el carbón y libera más calor, más dióxido de carbono. El azufre modifica la velocidad de combustión y ayuda a mantener las cosas consistentes. En total, es bastante ineficiente, para la masa de polvo negro, el volumen de gas liberado y la presión desarrollada son bastante pobres. Además, deja sales sólidas y corrosivas. No es bueno si quieres disparar más de unas pocas rondas.

La pólvora sin humo es principalmente nitrocelulosa. Esto se descompone exotérmicamente en vapor, nitrógeno y monóxido / dióxido de carbono en varias proporciones. Deja algunos residuos sólidos debido a la combustión incompleta, pero es mucho menos corrosivo. Desarrolla mucho más gas por unidad de masa de carga y puede desarrollar presiones y temperaturas mucho más altas. Es esto lo que da a las rondas sin humo modernas su gran ventaja de rendimiento sobre los cartuchos de polvo negro.

Otros ingredientes en el polvo sin humo son la nitroglicerina, que aumenta aún más la densidad de energía en los polvos de “doble base”, grafito para ayudar a un flujo constante en los sistemas de medición, tinte para colorear, modificadores de flash y otras brujerías.

El polvo sin humo es nitrocelulosa, donde el polvo negro es una mezcla de carbón, azufre y salitre.

La nitrocelulosa es más enérgica, más estable y más limpia que el polvo negro.