Barut

Zrnca bezdimnog baruta

Barut je pirotehnička smjesa sljedećeg sastava:

• kalijev nitrat 75%
• drveni ugljen 15%
• sumpor 10%

Povijest

Ovaj gore navedeni sastav i omjer je korišten od početka u Kini, gdje je i izmišljen. Smatra se prvim eksplozivom i prvom pirotehničkom mješavinom. Kroz povijest su se mijenjale sastojci baruta i način izrade. U svojim počecima, barut se radio u velikim količinama, jer je bio jedni do tada poznati eksploziv i često se koristio. Pošto je pravljenje i izrada baruta dosta opasan i rizičan posao, da se smanji mogućnost od zapaljenja miješan je s etanolom.

Izmislili su ga kineski alkemičari u 9. stoljeću, iako se pretpostavlja da je već znan od prije, od 160. - 122. pr. Kr. Po tradiciji ugljen je rađen od drveta breze, ali se može koristiti i lijeska, bazga ili bor (češeri).

Karakteristike i podjele

U osnovi, barut je mješavina kalijevog nitrata, sumpora i ugljena, ali se umjesto njega u mnogim pirotehničkim smjesama koristi i šećer. Kalijev nitrat služi kao oksidans, a sumpor osigurava stabilnu reakciju. Ugljik i kisik stvaraju reakcijom ugljični dioksid i energiju. NO3, S i C (nitrat (u ovom kontekstu kalijev nitrat-KNO3), sumpor i ugljik (ugljen iz drva, s visokim udjelom ugljika u sebi)) zajedno reagiraju stvarajući dušični i ugljični dioksid, te kalijev sulfid. Reakcija izgaranja se ne može prikazati točnom kemijskom jednadžbom.

Baruti su našli veliku primjenu, ne samo u pirotehnici za razne pirotehničke smjese, već i u lansiranju i pokretanju projektila i cijevi te raznih vrsta oružja i oruđa i to zbog svojih karakteristika:

1. Mala brzina sagorijevanja, (od svih vrsta eksploziva reagira najsporije)
2. Relativno dug period formiranja energijskog kemijskog razlaganja barutnih plinova.

Iz specifičnosti namjene baruta proizlaze i zahtjevi praktične i taktičko-tehničke prirode:

1. Sastav baruta-mora biti takav da omogući početne brzine projektila na otvoru cijevi i da ima zadovoljavajući domet.
2. Sirovinska baza-za barute mora biti lako dostupna u zemlji i u ratnim uvjetima.
3. Tehnološki postupak-mora garantirati maksimalnu sigurnost ljudi tokom proizvodnje, transporta, skladištenja i upotrebe na bojnom polju.
4. Trenje cijevi mora biti što je moguće manje.
5. Zapaljenje (aktiviranje)-mora biti lako na svim temperaturama upotrebe od -30°C do +60°C.
6. Brzina sagorijevanja baruta ne smije bitno ovisiti o temperaturi okoline tj. od prethodne zagrijavanosti baruta.
7. Barut mora imati što dužu fizičko-kemijsku balističku stabilnost.
8. Hidroskopan mora biti što manji i kod gorenja mora prvo biti bljesak, pa dim.

Vrlo je osjetljiv na mehaničke impulse. Osjetljivost mu je na udar i trenje u razini osjetljivosti jakih sekundarnih eksploziva, heksogena i oktogena. Posebice ga karakterizira velika osjetljivost na plamen i iskru. Zbog takvih svojstava rad sa crnim barutom zahtjeva primjenu strogih mjera pirotehničke sigurnosti, posebno usmjerenih na sprječavanje stvaranja uvjeta koji bi mogli izazvati nastanak iskre (trenje, statički elektricitet i sl.). Zbog izvanredno velike osjetljivosti na iskru i plamen, velike brzine pripaljivanja i sagorijevanja kod nižih tlakova, crni je barut našao veliku primjenu u streljivu. Unatoč nekim nedostacima (u prvom redu velikoj higroskopnosti), crni barut je i danas nezamjenljiv u izradi sporogorećeg štapina, pripala za barutna punjenja i različite pirotehničke smjese, zatim za izradu vježbovnih sredstava, i sl. Donedavno se crni barut primjenjivao i za izradu usporivača, npr. usporivača za upaljač ručne bombe.
Temperatura izgaranja je oko 2400°C, a brzina izgaranja je oko 340 m/s uz oslobađanje energije od 720 kcal/kg.

Vrsta i naziv baruta	Max. brzina detonacije (m/s)	Jačina prema TNT-u	Rok čuvanja
Crni barut (dimni)	*u zatvorenoj prostoriji	0,4	15 godina
Nitrocelulozni (malodimni)	5500-6500	0,8	20 godina
Nitroglicerinski (malodimni)	6500	1,2	20 godina
Diglikolski (malodimni)	6500	1,2	20 godina

Dvije vrste su baruta:

• Homogeni (kloridni) baruti. Nastaju želati djelovanjem nekog organskog otapala na nitrocelulozu (tirintrocelulozu).
• Kompozitni (bezdimni) baruti. Nastaju miješanjem kristalne anorganske soli (bogata kisikom, tj oksidansom i organskog veziva (goriva)).

Homogeni (kloridni, bezdimni) baruti se dijele na:

1. Jednobazne.
2. Dvobazne.
3. Trobazne barute.

Jednobazni barut je onaj barut kod kojeg je samo jedna eksplozivna materija, a to je u ovom slučaju nitro-celuloza kojoj je pridodan eter-alkohol te difenilamin radi povećanja stabilnosti. Jednobazni baruti su kloridi izrađeni od smjese visokonitratne i niskonitratne nitroceluloze, a želatinizirane pogodnim otapalom ili mješavinom takvih otapala. Kao stabilizator kod jednobaznih baruta najčešće se koristi difenilamin, a neki američki sastavi sadrže 10% dinitrotoluena i 5% dibutilftalata, koji smanjuju specifičnu toplinu baruta ili komfor radi povećanja progresivnosti.

Karakteristike	Jedinica mjere	Jednobazni baruti	Dvobazni baruti	Trobazni baruti
Temperatura sagorijevanja	K	2500-3300	2700-3800	2400-3000
Temperatura sagorijevanja	kJ/kg	2800-4000	2600-5200	3000-3880
Specifična gasna zapremina	l/kg	860-1000	950	1000-1070
Gravimetrijska gustoća	g/cm3	1,56-1,65	1,54-1,62	1,52-1,60

Izvor

Priručnik za diverzante i privremene upute za izvidničke jedinice. Izdavač: SSNO, Beograd 1988.g. (u manjini). Odjeljak: Upute za izvođenje vježbi s bojevim MES i pravila PP i PT mina, Stranica od 20-32.