Thuốc súng không khói là một loại chất nổ hiện đại, được sử dụng rộng rãi trong các loại vũ khí như súng, pháo, lựu đạn, mìn… Thuốc súng không khói có ưu điểm là ít sinh ra khói và các sản phẩm đốt khi cháy, do đó giảm thiểu nguy cơ bị phát hiện và gây ô nhiễm môi trường. Thuốc súng không khói cũng có năng lượng nổ cao hơn so với thuốc súng truyền thống, được gọi là thuốc súng đen hoặc thuốc phóng không khói, là hỗn hợp của lưu huỳnh, than củi và kali nitrat.
Vậy thuốc súng không khói có công thức là gì? Trong bài viết này, hãy cùng Thuonghieuviet tìm hiểu về thành phần, công thức, tính chất và ứng dụng của thuốc súng không khói.
Thành phần và công thức của thuốc súng không khói
Thuốc súng không khói có nhiều loại khác nhau, tùy thuộc vào thành phần và tỷ lệ hỗn hợp của chúng. Một số loại thuốc súng không khói phổ biến nhất là:
- Xenlulozo trinitrat: Đây là thành phần chính của thuốc súng không khói, còn được gọi là piroxilin. Xenlulozo trinitrat có công thức hóa học là [C6H7O2(ONO2)3]n, trong đó n là số đơn vị lặp lại của phân tử xenlulozo. Xenlulozo trinitrat được điều chế từ xenlulozo và axit nitric đặc có xúc tác axit sunfuric đặc, nóng. Xenlulozo trinitrat có tính chất dễ cháy và nổ mạnh, do đó được dùng làm chất nổ cho mìn, lựu đạn và chế tạo thuốc súng.
- Nitrogliserin: Đây là một loại thuốc nổ rất mạnh, được dùng để tăng cường hiệu quả của xenlulozo trinitrat. Nitrogliserin có công thức hóa học là C3H5(ONO2)3. Nitrogliserin được điều chế từ gliserin và axit nitric đặc. Nitrogliserin có tính chất rất nhạy cảm với va đập, rung động hay nhiệt độ cao.
- Nitrocelulozơ: Đây là một loại xenlulozo trinitrat có tỷ lệ nitrat hóa cao hơn, từ 10% đến 14%. Nitrocelulozơ có công thức hóa học là [C6H7O2(ONO2)x(OH)3-x]n, trong đó x là số nhóm nitrat trong mỗi đơn vị xenlulozo. Nitrocelulozơ được dùng để chế tạo các loại bột không khói cho súng và pháo.
- Nitroglycol: Đây là một loại thuốc nổ có tính chất tương tự nitrogliserin, nhưng ít nhạy cảm hơn. Nitroglycol có công thức hóa học là C2H4(ONO2)2. Nitroglycol được điều chế từ etylen glycol và axit nitric đặc. Nitroglycol được dùng để pha trộn với xenlulozo trinitrat hoặc nitrocelulozơ để tạo ra các loại bột không khói.
- Nitroguanidin: Đây là một loại thuốc nổ có năng lượng nổ cao và ít sinh ra khí khi cháy. Nitroguanidin có công thức hóa học là C(NH)3N(NO2)2. Nitroguanidin được điều chế từ guanidin và axit nitric đặc. Nitroguanidin được dùng để pha trộn với các loại thuốc súng không khói khác để tăng cường hiệu suất.
Tính chất của thuốc súng không khói
Thuốc súng không khói có các tính chất sau:
- Dạng thể: Thuốc súng không khói có thể có dạng bột, hạt, sợi, ống, tấm hoặc dây. Dạng thể của thuốc súng không khói ảnh hưởng đến tốc độ cháy và áp suất của nó. Thuốc súng không khói có dạng bột cháy nhanh và sinh ra áp suất cao, trong khi thuốc súng không khói có dạng ống hoặc tấm cháy chậm và sinh ra áp suất thấp.
- Màu sắc: Thuốc súng không khói có thể có màu từ nâu nâu đến vàng và đến trắng, tùy thuộc vào thành phần và quá trình sản xuất của nó. Thuật ngữ bột đen được dùng vào cuối thế kỷ 19, chủ yếu ở Hoa Kỳ, để phân biệt các công thức thuốc súng truyền thống với các loại bột không khói mới và bột bán không khói. Bột bán không khói có đặc tính khối lượng lớn xấp xỉ bột đen, nhưng đã giảm đáng kể lượng khói và các sản phẩm đốt.
- Độ ổn định: Thuốc súng không khói có độ ổn định cao hơn so với thuốc súng đen, do ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, độ ẩm hay ánh sáng. Tuy nhiên, thuốc súng không khói vẫn có thể phân hủy theo thời gian, do quá trình oxy hóa hay thủy phân của các nhóm nitrat trong phân tử. Quá trình phân hủy này sinh ra các sản phẩm như axit nitric, axit sunfuric, axit fomic hoặc các oxit nitơ, làm giảm hiệu quả của thuốc súng không khói và gây nguy hiểm cho người sử dụng.
- Độ nhạy: Thuốc súng không khói có độ nhạy thấp hơn so với thuốc súng đen, do ít bị kích hoạt bởi nhiệt độ, va đập hay ma sát. Tuy nhiên, thuốc súng không khói vẫn có thể bị nổ do các nguyên nhân khác, như tĩnh điện, tia lửa, ánh sáng mạnh hay các chất kích thích khác. Do đó, thuốc súng không khói cần được bảo quản và vận chuyển cẩn thận.
- Năng lượng nổ: Thuốc súng không khói có năng lượng nổ cao hơn so với thuốc súng đen, do có nhiều oxy hơn trong phân tử để duy trì quá trình cháy. Năng lượng nổ của thuốc súng không khói còn phụ thuộc vào thành phần, tỷ lệ hỗn hợp và dạng thể của nó. Một số loại thuốc súng không khói có thể sinh ra áp suất gấp 3 đến 4 lần so với thuốc súng đen.
Ứng dụng của thuốc súng không khói
Thuốc súng không khói có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực quân sự và dân sự, chẳng hạn như:
- Súng và pháo: Thuốc súng không khói được dùng làm chất nổ để phóng đạn hoặc đầu đạn ra khỏi nòng súng hoặc pháo. Thuốc súng không khói cho phép tăng tốc độ, tầm bắn và độ chính xác của các loại vũ khí này. Thuốc súng không khói cũng giảm thiểu nguy cơ bị phát hiện và gây ô nhiễm môi trường khi bắn.
- Lựu đạn và mìn: Thuốc súng không khói được dùng làm chất nổ để tạo ra các hiệu ứng như phát nổ, phá hủy, gây cháy hoặc tạo ra ánh sáng, âm thanh hoặc khói. Thuốc súng không khói cho phép tăng cường hiệu quả của các loại lựu đạn và mìn.
- Pháo hoa: Thuốc súng không khói được dùng làm chất nổ để tạo ra các hiệu ứng ánh sáng và âm thanh trong các buổi biểu diễn pháo hoa. Thuốc súng không khói cho phép tạo ra các màu sắc và hình dạng đa dạng và an toàn hơn so với các loại thuốc nổ truyền thống.
Kết luận
Thuốc súng không khói là một loại chất nổ hiện đại, có nhiều ưu điểm so với thuốc súng đen. Trên đây là những thông tin giải đáp Thuốc súng không khói có công thức là gì? Thuonghieuviet hi vọng bài viết này hữu ích với bạn!
