Barut

İlk patlayıcı barut, milattan önce 1000 de Çin de geliştirildi. Üretilen ilk barutlar potasyum nitrat,sülfür ve kömür(karbon) karışımıydı ve nemliydi; bu da onların patlamasını engelliyordu. Ardından kuru üretilen barut tanecikli hale getirilip kartuş ve bombalara yüklendi. 1845 yılında nitrosellüloz (pamuk barutu) nitrik asitle pamuğun etkileşiminin bir ürünü olarak keşfedildi.

Barutun ilk üretiminde malzemelerin, bir arada dikkatli şekilde karıştırılması sonucu oluşan bir tozdu. Malzemeler, kullanımdan önce tekrar karıştırmayı gerektiriyordu, bundan dolayı barutu yapmak, çok tehlikeliydi. Tek bir kıvılcımın, dumanlı bir ateşle sonuçlanabildiğinden beri barutu yapan insanlar bazen, bu tehlikeyi azaltması için su, şarap, veya başka bir sıvıyı ekliyordu.

Kara barut, potasyum nitrat (Potasyum nitrat, gübre sanayi için çok faydalı bir maddedir.), kükürt ve karbon tozlarının karışımından yapılır. Barut, ateşlendiğinde çok kuvvetli oksitleyici olan KNO₃, karbon ve kükürdün ani olarak yanmalarını sağlar. Oksijenle beraber mangal kömüründen karbon, karbondioksit ve enerjiyi oluşturur. Tepkime ilk olarak yavaşça oluşur. Oksitleyici ve kükürt kararlı bir tepkime için ortam sağlar. Bir ateşte karbon, havadan oksijeni çekmelidir. Güherçile, fazladan oksijeni sağlar. Potasyum nitrat, kükürt ve karbon, nitrojen ve karbondioksit gazları ve potasyum sülfürün bir arada oluşturmaya tepki gösterir. Hızla yayılan gazlar karbondioksit ve nitrojen sevk edilen hareketi sağlar. Barut, bir savaş alanında görüşü bozabilen veya havai fişek gösterisinin görüş netliğini azaltabilen birçok dumanı üretmeye yönelir. Malzemelerin oranını değiştirmek, barutun, yaktığı oranı ve üretilen dumanın miktarını etkiler(barut türlerinde belirtilmiştir)

Barutun yanması için basit, genel, kimyasal bir denklem:

2 KNO₃ + S + 3 C → K₂S + N₂ + 3 CO₂ ( C(k) + O₂(g) -----> CO₂(g) )

Daha hatasız ve daha basitleştirilmiş bir denklem olarak:

10 KNO₃ + 3 S + 8 C → 2 K₂CO₃ + 3 K₂SO₄ + 6 CO₂ + 5 N₂

Böyle bir şiddetli reaksiyondan bol miktarda gaz ve ısı meydana gelir.

Barutun patlama reaksiyonu tamamlandığında bir kaç farklı ürün oluşur; karbondioksit gazı, karbon monoksit gazı, nitrojen ve katı potasyum karbonat, sülfat, sülfür. Barut diğer patlayıcılar kadar güçlü bir patlayıcı değildir. Barut ateş aldığı zaman (patladığı zaman) açığa çıkan nitrojen ve karbondioksit gazları çok sıcaktır ve hızlı bir şekilde yayılırlar ve tahribata neden olurlar.

Barut istenen rengi üretebilen kimyasallar ile havai fişek yapımında da kullanıldı. Barut aynı zamanda bir güdümlü mermiyi fırlatmada ya da bir silahla mermi atmada kullanılan patlayıcı katkı maddesidir.

XIX. yy'ın başına kadar, bilinen tek patlayıcı madde olma özelliğini korudu. 1900'lerden sonra da önemini yitirmedi. Kara barutun üretiminde yalnızca iyi arıtılmış kükürt, güherçile (KNO₃) ve iyi denetlenen koşullarda,kapalı bir kapta karbonlaştırılan barut ağacı ya da kızılağaç kömürü kullanılır (günümüzde teknikler daha gelişmiştir).

Barut ağacı:Odunu açık kırmızı renkli,özü sarımsı beyazdır.Avrupa,Kuzey Afrika,Batı Asya ve Türkiye nin Karadeniz kıyılarında yetişir.Barut ağacının kömürü av barutu yapımında ,kurutulmuş kabuğu eczacılıkta mushil olarak kullanılır.

Barut ve türevlerini elde etmede kullanılan potasyum nitrat yeryüzünde oldukça az bulunur. Güney Amerika'da And Dağları'nın denize bakan kıyılarında kuşların bıraktığı gübreler, potasyum nitrat bakımından oldukça zengindir. Almanların 1.Dünya Savaşı sırasında havadan elde ettikleri azotla potasyum nitrat yapımını başarmaları bu madde için tükenmeyen bir kaynak yarattı.

Potasyum nitrat oldukça pahalıdır fakat bu amaçla kullanışlı bir maddedir; çünkü sodyum nitrat havadan su çeker. Kullanıma hazırlanıncaya kadar su geçirmez kaplarda saklanmalıdır.

Kara barutun yapımı, bileşenlerin 'ikili fıçılar' da öğütülme işlemleriyle başlar.İnce taneli barutların yapımında bileşime giren maddeler, saatlerce ağır değirmen taşlarında öğütülür, 'somunlama' sonunda ufalanır ve taneleme aygıtına gönderilir; taneler elekten geçirilir, perdahlanır, eşitlenir, tozdan arındırılır ve sonunda karışım haline getirilir.

Kara barut bir sürtünme ya da darbe etkisiyle kolayca alev alır ve tutuşup şiddetle patlar; tutuşup patlama süresi tanelerin büyüklüğüne bağlıdır; taneler yuvarlak (yuvarlak mayın barutu), köşeli(köşeli barut) ya da yaklaşık olarak yüzlü(büyük taneli eski savaş barutu) olabilir.

Kara barut askerlik alanında, artık yalnız fişeklerde ve ateşleme barutu olarak kullanılmaktadır; onun yerine çoğu kez F3 barutundan yararlanılmaktadır. 1613 e dek maden ocaklarında kullanılmış olmasına karşın, günümüzde, sert kayaçlara karşı etkisiz olduğundan ve kömür ocaklarında, grizuyu ve kömür tozlarını tutuşturduğundan yeraltında kullanılmamaktadır.

Kara barut, ağızdan alınırsa idrar artırıcı etkisi vardır. Toz kara barut, eskiden özellikle basur tedavisinde kullanılırdı.



Diger Barut Türleri:

Çözücüsüz barut: içinde uçucu olmayan bir jelatinleştirici bulunan ve iki temel maddeden(nitroselüloz,nitrogliserin)oluşan itici fransız barutu.
Bu barutlar üretimi sırasında hiçbir uçucu çözücü kullanılmadığından bu şekilde nitelenirler;genellikle silindir biçimindedirler.

Nitroselüloz = pamuk barutu: Selülozik maddelerin nitrik esterleridir. Hem nemli hem de kuru ortamda fünye yardımıyla patlatılabileceğinin öğrenilmesiyle barut yapımında önemli bir noktaya gelmiştir. Barut yapımında jelatin haline getirilmiş nitroselüloz kullanılır.

Dumansız barut: Nitroselülozun jelatinleştirilmesiyle elde edilen barut;katı artık bırakmadan yanar ve hemen hemen renksiz bir gaz çıkartır.
1884 te, pamuk barutunun lifli yapısı uygun bir 'jelatinleştirme' yle giderildiğinde, ölçülü bir hızla patlayabilen tıkız bir kütlenin oluştuğu bulundu; bu hız maddenin son kalınlığıyla ve kimyasal bileşimiyle ayarlanabilirdi.bu durumda madde koşut katmanlar halinde tutuşup yanar ve böylece 'kademeli' bir barut elde edilir. Ayrıca temel maddesi nitroselüloz olan bu barutların kuramsal ve somut gücü kara barutlarınkinden üç kez daha yüksektir; öte yandan yanmaları sırasında bütünüyle gaz halinde ürünler açığa çıktığından, atışta yalnızca hafif bir duman oluşur. Dumansız barutların ilki 'B barutu' ydu. Daha sonra 1890'a doğru çeşitli tipleri ortaya çıktı: tek bir temel maddeden (pirokolodyumlu rus barutu) ve iki temel maddeden (kordit,balistit vb..)oluşan dumansız barutlar.

Elektrik barutu: Elektrikli bir ateşleyicinin direnç telini kaplayan piroteknik bileşim.

Piroksilli barut: Nitroselüloz içeren av barutu Temel maddesi nitroselüloz olan av barutlarıdır. Schultze barutu, kenarı yaklaşık 1 mm olan bir kare biçimli taneler halindedir ve grafitle perdahlanmıştır. A barutu, T barutundan daha yeni ve daha gelişmiştir.

Sülfürsüz barut: Dumansız tozların gelişmesi, kıvılcıma hassas ortamları gerektirdi. Üretim için bu ortamlar şarttı. Geleneksel barutun kükürt içeriği dumansız patlayıcı tozla korozyon problemlerine sebep oldu(bu da ateşli silahlar için dezavantajdı) Bu olay kükürt olmayan barutları taneyi değiştirme-boyutlandırma yoluna götürdü. Onlar, farklı tane boyutlarında üretildi. Birleşik Krallık'ta, en iyi tane, kükürt-olmayan yemekli toz olarak bilinendi (smp). Daha kabası tahıl boyutu, kükürt-olmayan barut olarak sayıldı.

Barut yapımını anlatan bir video:

Make a black gunpowder yourself

Kaynakça:

-Genel Anorganik ve Teknik Kimya /Prof.Dr.İbrahim Özdemir.
-Chemistry At Work/William Mcpherson-William Edwards Hendersan-George Winegar Fowler
-Chemistry For Today/William Mcphersen-Willim Edwards Henderson
-General Chemistry/W.H.Nebergall-F.C.Schmidt
-Understanding Chemistry For Advanced Level/ Ted Lister-Janet Renshaw
-İntroduction to Chemistry /Martha J. Gilleland
http://en.wikipedia.org/wiki/Gunpowder
http://en.wikipedia.org/wiki/Gunpowder_Plot
http://chemistry.about.com/od/historyofchemistry/a/gunpowder.htm
http://www.metacafe.com/watch/308442/make_a_black_gunpowder_yourself/
http://inventors.about.com/od/chineseinventors/a/gunpowder.htm

Üye Yorumları

Yazar	Mesaj
fkaradas	Tarih: 06.11.2007 Ellerinize saglik Nadide Hanim. Gayet hos ve tanitici bir yazi olmus. Ozellikle hosuma giden bir nokta da yazinin sonunda 'kaynakca' verip, meraklilari icin bilgi ulasimini kolaylastirmaniz ve telif hakkina olan ozveriyi gostermis olmanizdir. Tekrar tebrikler..
hbinici	Tarih: 12.02.2008 thank you nadide ünal güzel yazı...
caktas	Tarih: 04.04.2008 beyendim tam açıklamaılı
fgumus	Tarih: 10.04.2008 Tebrik ederim..Kimyacı olmayanların bile :) rahat anlayabileceği bir yazı olmuş.Teşekkürler..