Karabarut
Modern dumansız baruttan ayırt etmek için yaygın olarak kara barut olarak da bilinen barut, bilinen en eski kimyasal patlayıcıdır. Kükürt, karbon (odun kömürü şeklinde) ve potasyum nitrat (güherçile) karışımından oluşur. Sülfür ve karbon yakıt görevi görürken güherçile oksitleyicidir. Barut, ateşli silahlarda, topçulukta, roketçilikte ve piroteknikte itici gaz olarak yaygın bir şekilde kullanılmış olup, taş ocakçılığı, madencilik ve yol yapımında patlayıcılar için patlatma maddesi olarak da kullanılmaktadır. ⓘ
Barut, nispeten yavaş ayrışma hızı ve dolayısıyla düşük parlama gücü nedeniyle düşük patlayıcı olarak sınıflandırılır. Düşük patlayıcılar deflagrate olurken (yani ses altı hızlarda yanarken), yüksek patlayıcılar ses üstü bir şok dalgası yaratarak patlar. Bir merminin arkasında paketlenmiş barutun ateşlenmesi, atışı namludan yüksek hızda çıkarmaya yetecek kadar basınç oluşturur, ancak genellikle namluyu parçalamaya yetecek kadar kuvvet oluşturmaz. Bu nedenle iyi bir itici gazdır, ancak düşük patlayıcı gücüyle kayaları veya tahkimatları parçalamak için daha az uygundur. Yine de ilk yüksek patlayıcıların kullanılmaya başlandığı 19. yüzyılın ikinci yarısına kadar erimiş top mermilerini doldurmak için yaygın olarak kullanılmıştır (ve madencilik ve inşaat mühendisliği projelerinde kullanılmıştır). ⓘ
Silahlarda kullanımı, dumansız barutun yerini alması nedeniyle azalmıştır ve dinamit ve amonyum nitrat / fuel oil gibi yeni alternatiflere kıyasla göreceli verimsizliği nedeniyle artık endüstriyel amaçlar için kullanılmamaktadır. ⓘ
Kimya
Barutun yanması için basit, yaygın olarak alıntılanan kimyasal denklem şöyledir:
Dengeli, ancak yine de basitleştirilmiş bir denklem şöyledir:
Tarifler deneme yanılma yoluyla geliştirildiğinden ve değişen askeri teknoloji için güncellenmesi gerektiğinden, bileşenlerin tam yüzdeleri ortaçağ dönemi boyunca büyük ölçüde değişmiştir. ⓘ
Barut tek bir reaksiyon olarak yanmaz, bu nedenle yan ürünler kolayca tahmin edilemez. Bir çalışma (azalan miktar sırasına göre) %55,91 katı ürün ürettiğini göstermiştir: potasyum karbonat, potasyum sülfat, potasyum sülfür, kükürt, potasyum nitrat, potasyum tiyosiyanat, karbon, amonyum karbonat ve %42,98 gaz ürünleri: karbon dioksit, nitrojen, karbon monoksit, hidrojen sülfür, hidrojen, metan, %1,11 su. ⓘ
Potasyum nitrat yerine daha ucuz ve daha bol bulunan sodyum nitratla (uygun oranlarda) yapılan barut da aynı şekilde işe yarar. Ancak potasyum nitrattan yapılan barutlara göre daha higroskopiktir. Muzzleloader'ların, kuru kalmaları koşuluyla, onlarca yıl boyunca dolu halde bir duvarda asılı kaldıktan sonra ateşlendiği bilinmektedir. Buna karşılık, sodyum nitratla yapılan barutun stabil kalması için kapalı tutulması gerekir. ⓘ
Barut kilogram başına 3 megajul açığa çıkarır ve kendi oksidanını içerir. Bu TNT'den (kilogram başına 4,7 megajul) veya benzinden (yanma sırasında kilogram başına 47,2 megajul, ancak benzin bir oksidan gerektirir; örneğin, optimize edilmiş bir benzin ve O2 karışımı, oksijenin kütlesi dikkate alındığında kilogram başına 10,4 megajul açığa çıkarır) daha azdır. ⓘ
Barut ayrıca modern "dumansız" tozlara kıyasla düşük bir enerji yoğunluğuna sahiptir ve bu nedenle yüksek enerji yüklemeleri elde etmek için ağır mermilerle büyük miktarlara ihtiyaç vardır. ⓘ
Karabarutun yanma hızı tanelendirmeyle değiştirilebilir. Tanelemenin başlangıcı toz karabarutun belirlenmiş bir yoğunluğa (1,7 g/cm³) kadar bloklar biçiminde sıkıştırılmasıdır. Bu işleme somunlama adı verilir. Bloklar kırılarak tane hâline getirilir. Bu taneler daha sonra değişik karabarut ölçülerinde ebatlandırılarak boylamaya tutulur. ⓘ
Etki
Barut düşük patlayıcıdır: patlamaz, daha ziyade deflagrate olur (hızla yanar). Bu, silahı parçalayacak ve operatöre zarar verebilecek bir şokun istenmediği bir itici gaz cihazında bir avantajdır; ancak, bir patlama istendiğinde bir dezavantajdır. Bu durumda, itici gazın (ve en önemlisi yanması sonucu ortaya çıkan gazların) hapsedilmesi gerekir. Kendi oksitleyicisini içerdiğinden ve ayrıca basınç altında daha hızlı yandığından, yanması bir mermi, el bombası veya doğaçlama "boru bombası" veya "düdüklü tencere" kovanları gibi kapları patlatarak şarapnel oluşturabilir. ⓘ
Taş ocakçılığında, kayaları parçalamak için genellikle yüksek patlayıcılar tercih edilir. Ancak barut, düşük brisansı nedeniyle daha az kırılmaya neden olur ve diğer patlayıcılara kıyasla daha fazla kullanılabilir taşla sonuçlanır, bu da onu kırılgan olan arduvazın veya granit ve mermer gibi anıtsal taşların patlatılması için kullanışlı hale getirir. Barut, boş mermiler, işaret fişekleri, patlama yükleri ve kurtarma hattı fırlatmaları için çok uygundur. Ayrıca havai fişeklerde mermileri kaldırmak için, roketlerde yakıt olarak ve bazı özel efektlerde kullanılır. ⓘ
Yanma, barut kütlesinin yarısından azını gaza dönüştürür; çoğu partikül maddeye dönüşür. Bir kısmı dışarı atılır, itici gücü boşa harcar, havayı kirletir ve genellikle baş belası olur (bir askerin konumunu ele verir, görüşü engelleyen sis oluşturur, vb.) Bir kısmı namlu içinde kalın bir kurum tabakası oluşturarak sonraki atışlar için de sıkıntı yaratır ve otomatik bir silahın tutukluk yapmasına neden olur. Dahası, bu kalıntı higroskopiktir ve havadan emilen nemin eklenmesiyle aşındırıcı bir madde oluşturur. Kurum potasyum oksit ya da sodyum oksit içerir ve potasyum hidroksit ya da sodyum hidroksite dönüşerek dövme demir ya da çelik silah namlularını aşındırır. Bu nedenle barutlu silahların kalıntılardan arındırılması için kapsamlı ve düzenli temizlik yapılması gerekir. ⓘ
Tarihçe
Çin
Çin'de barut olarak kabul edilebilecek şeylere dair doğrulanmış ilk referans MS 9. yüzyılda Tang hanedanlığı döneminde meydana gelmiştir, İlk olarak 808 yılında Taishang Shengzu Jindan Mijue'de (太上聖祖金丹秘訣) yer alan bir formülde ve yaklaşık 50 yıl sonra Zhenyuan miaodao yaolüe (真元妙道要略) olarak bilinen Taoist bir metinde. Taishang Shengzu Jindan Mijue, altı kısım kükürte altı kısım güherçile ve bir kısım doğum otundan oluşan bir formülden bahseder. Zhenyuan miaodao yaolüe'ye göre, "Bazıları kükürt, realgar ve güherçileyi balla birlikte ısıttı; duman ve alevler çıktı, böylece elleri ve yüzleri yandı ve hatta çalıştıkları tüm ev yandı." Bu Taoist metinlere dayanarak, barutun Çinli simyacılar tarafından icadı muhtemelen yaşam iksiri yaratmaya yönelik deneylerin tesadüfi bir yan ürünüydü. Bu deneysel ilaç kökeni, "ateş ilacı" anlamına gelen Çince huoyao (Çince: 火药/火藥; pinyin: huǒ yào /xuo yɑʊ/) ismine de yansımıştır. Güherçile MS 1. yüzyılın ortalarında Çinliler tarafından biliniyordu ve öncelikle Sichuan, Shanxi ve Shandong eyaletlerinde üretiliyordu. Güherçile ve kükürdün çeşitli tıbbi kombinasyonlarda kullanıldığına dair güçlü kanıtlar vardır. Çin'de 492 tarihli bir simya metninde güherçilenin mor bir alevle yakıldığı belirtilerek, diğer inorganik tuzlardan ayırt edilmesi için pratik ve güvenilir bir araç sağlanmış, böylece simyacıların saflaştırma tekniklerini değerlendirmeleri ve karşılaştırmaları mümkün olmuştur; güherçilenin saflaştırılmasına ilişkin en eski Latince kayıtlar 1200 yılından sonrasına tarihlenmektedir. ⓘ
Barut için en eski kimyasal formül, Zeng Gongliang tarafından 1040 ve 1044 yılları arasında yazılan 11. yüzyıl Song hanedanı metni Wujing Zongyao'da (Askeri Klasiklerden Eksiksiz Temel Bilgiler) ortaya çıkmıştır. Wujing Zongyao, petrokimyasalların yanı sıra sarımsak ve bal içeren çeşitli karışımlara ansiklopedi referansları sağlar. Sifon prensibini kullanan alev atma mekanizmaları ile havai fişek ve roketler için yavaş bir kibritten bahsedilmektedir. Bu kitaptaki karışım formülleri bir patlayıcı oluşturmak için yeterli güherçile içermemektedir; en fazla %50 güherçile ile sınırlı olduklarından bir yangın çıkarıcı üretirler. Essentials bir Song hanedanı saray bürokratı tarafından yazılmıştır ve savaş üzerinde doğrudan bir etkisi olduğuna dair çok az kanıt vardır; 11. yüzyılda Tangutlara karşı yapılan savaşların kroniklerinde kullanımından bahsedilmemektedir ve Çin bu yüzyılda çoğunlukla barış içindeydi. Ancak en azından 10. yüzyıldan beri ateşli oklar için kullanılmaktaydı. Kaydedilen ilk askeri uygulaması, yangın çıkarıcı mermiler şeklinde kullanımını 904 yılına tarihlemektedir. Sonraki yüzyıllarda Çin'de bombalar, ateş mızrakları ve top gibi çeşitli barut silahları ortaya çıkmıştır. Bomba gibi patlayıcı silahlar, Japonya'nın Moğol istilaları sırasında 1281'den kalma Japonya kıyılarındaki bir gemi enkazında keşfedilmiştir. ⓘ
1083 yılına gelindiğinde Song sarayı garnizonları için yüz binlerce ateş oku üretiyordu. Bombalar ve "ateş mızrakları" olarak bilinen ilk proto-silahlar 12. yüzyılda öne çıkmış ve Jin-Song Savaşları sırasında Songlar tarafından kullanılmıştır. Ateş mızraklarının ilk kez 1132 yılında De'an Kuşatması'nda Song kuvvetleri tarafından Jin'e karşı kullanıldığı kaydedilmiştir. 13. yüzyılın başlarında Jin demir gövdeli bombalar kullanmıştır. Ateş mızraklarına mermiler eklendi ve önce sertleştirilmiş kağıttan, sonra da metalden yeniden kullanılabilir ateş mızrağı namluları geliştirildi. 1257 yılına gelindiğinde bazı ateş mızrakları mermi kovanları ateşliyordu. 13. yüzyılın sonlarında metal ateş mızrakları 'püskürtücülere' dönüştü, birlikte ateşlenen mermileri (üzerine bir tomarla oturtulmak yerine itici gaz ile karıştırılmış) ateşleyen proto-toplar ve en geç 1287'de gerçek silahlar, el topu haline geldi. ⓘ
Orta Doğu
Iqtidar Alam Khan'a göre, barutu İslam dünyasına tanıtanlar istilacı Moğollardı. Müslümanlar barut bilgisini 1240 ile 1280 yılları arasında edinmişlerdir; bu tarihte Suriyeli Hasan al-Rammah barutun tariflerini, güherçilenin saflaştırılması için talimatları ve barut yakıcıların tariflerini yazmıştır. El-Rammah'ın "bilgisini Çin kaynaklarından aldığını gösteren terimler" kullanması ve güherçileden "Çin karı" (Arapça: ثلج الصين thalj al-ṣīn), havai fişeklerden "Çin çiçekleri" ve roketlerden "Çin okları" olarak bahsetmesi, barut bilgisinin Çin'den geldiğini ima etmektedir. Ancak el-Rammah elindeki malzemeyi "babasına ve atalarına" atfettiğinden, el-Hassan barutun Suriye ve Mısır'da "on ikinci yüzyılın sonu ya da on üçüncü yüzyılın başında" yaygınlaştığını savunur. İran'da güherçile "Çin tuzu" (Farsça: نمک چینی) namak-i chīnī) veya "Çin tuz bataklıklarından elde edilen tuz" (نمک شوره چینی namak-i shūra-yi chīnī) olarak bilinirdi. ⓘ
Hasan el-Rammah, el-Furusiyye ve'l-Manasib el-Harbiyye (Askeri Binicilik ve Hünerli Savaş Aletleri Kitabı) adlı metninde 107 barut tarifine yer vermiştir ve bunların 22'si roketler içindir. Roketler için bu 22 bileşimin 17'sinin ortalaması alınırsa (%75 nitrat, %9,06 kükürt ve %15,94 odun kömürü), modern rapor edilen ideal tarif olan %75 potasyum nitrat, %10 kükürt ve %15 odun kömürü ile neredeyse aynıdır. Metinde ayrıca fünyelerden, yangın bombalarından, nafta kaplarından, ateş mızraklarından ve ilk torpidonun bir çizimi ve tanımından bahsedilmektedir. Torpidoya "kendi kendine hareket eden ve yanan yumurta" adı verilmiştir. İki demir levha birbirine tutturulmuş ve keçe kullanılarak sıkılmıştır. Yassılaştırılmış armut şeklindeki kap barut, metal talaşı, "iyi karışımlar", iki çubuk ve itici güç için büyük bir roketle doldurulmuştu. Resme bakılırsa, belli ki su üzerinde süzülmesi gerekiyordu. Ateş mızrakları 1299 ve 1303 yıllarında Müslümanlar ve Moğollar arasındaki savaşlarda kullanılmıştır. ⓘ
Al-Hassan, 1260 Ayn Calut Savaşı'nda Memlüklerin Moğollara karşı "tarihteki ilk topta" patlayıcı barut için neredeyse aynı ideal bileşim oranlarına sahip formül kullandıklarını iddia eder. Diğer tarihçiler 1204-1324 yılları arasında İslami ateşli silahların kullanıldığına dair iddialar konusunda ihtiyatlı olunması gerektiğini, zira geç ortaçağ Arapça metinlerinde barut için daha önceki bir yangın çıkarıcı olan nafta ile aynı kelimenin kullanıldığını belirtmektedirler. ⓘ
İslam dünyasında toplara dair günümüze ulaşan en eski belgesel kanıt 14. yüzyılın başlarına tarihlenen Arapça bir el yazmasıdır. Yazarın adı belli değildir ancak 1350 yılında ölen Şemseddin Muhammed olabilir. Yaklaşık 1320-1350 yılları arasına tarihlenen çizimler barut okları, bombalar, ateş tüpleri ve ateş mızrakları ya da proto-silahlar gibi barutlu silahları göstermektedir. El yazması, midfa adı verilen ve bir kundağın ucundaki tüpten mermi fırlatmak için barut kullanan bir tür barut silahını tarif etmektedir. Bazıları bunun bir top olduğunu düşünürken, diğerleri düşünmemektedir. Erken 14. yüzyıl Arapça metinlerinde topların tanımlanmasıyla ilgili sorun, 1342'den 1352'ye kadar görülen ancak gerçek el silahları veya bombardıman silahları olduğu kanıtlanamayan midfa terimidir. İslam dünyasında metal namlulu bir topa dair çağdaş kayıtlara 1365 yılına kadar rastlanmaz. Needham, midfa teriminin orijinal haliyle bir nafta projektörünün (alev makinesi) tüpü veya silindiri anlamına geldiğine, daha sonra barutun icadından sonra ateş mızraklarının tüpü anlamına geldiğine ve nihayetinde el silahı ve topun silindirine uygulandığına inanmaktadır. ⓘ
Paul E. J. Hammer'a göre, Memlükler 1342'de kesinlikle top kullanıyorlardı. J. Lavin'e göre toplar 1343'teki Algeciras kuşatmasında Mağribiler tarafından kullanılmıştır. Demir top atan metal bir top 1365-1376 yılları arasında Şihabüddin Ebu'l-Abbas el-Kalkaşandi tarafından tarif edilmiştir. ⓘ
Tüfek 1465'te Osmanlı İmparatorluğu'nda ortaya çıktı. 1598 yılında Çinli yazar Zhao Shizhen Türk tüfeklerinin Avrupa tüfeklerinden daha üstün olduğunu belirtmiştir. Çin askeri kitabı Wu Pei Chih (1621) daha sonra, o dönemde Avrupa veya Çin ateşli silahlarında kullanılmadığı bilinen kremayer mekanizması kullanan Türk tüfeklerini tanımlamıştır. ⓘ
Osmanlı İmparatorluğu'nun Anadolu'daki meşelerden nitre, kükürt ve yüksek kaliteli odun kömürü elde etmek için erken tedarik zincirleri yoluyla devlet kontrolünde barut üretmesi, 15. ve 18. yüzyıllar arasında genişlemesine önemli ölçüde katkıda bulunmuştur. Türk barutunun sendikalist üretimi ancak 19. yüzyılın sonlarına doğru büyük ölçüde azalmış ve bu da askeri gücünün azalmasıyla aynı döneme denk gelmiştir. ⓘ
Avrupa
.jpg)
Bazı kaynaklar, 1241 yılında Mohi Savaşı'nda Moğollar tarafından Avrupalı güçlere karşı barutlu silahların kullanılmış olabileceğinden bahsetmektedir. Profesör Kenneth Warren Chase, barutu ve barutla bağlantılı silahları Avrupa'ya Moğolların getirdiğine inanmaktadır. Bununla birlikte, net bir bulaşma yolu yoktur ve Moğollar genellikle en olası vektör olarak gösterilse de, Timothy May "Moğolların Çin dışında düzenli olarak barut silahları kullandıklarına dair somut bir kanıt olmadığına" işaret etmektedir. Bununla birlikte Timothy May, "Ancak... Moğollar barut silahını Jin ve Songlara karşı savaşlarında ve Japonya'yı istilalarında kullanmışlardır" demektedir. ⓘ
Barutla ilgili en eski Batılı kayıtlar İngiliz filozof Roger Bacon tarafından 1267 yılında yazılan Opus Majus ve Opus Tertium adlı metinlerde yer almaktadır. Kıta Avrupası'ndaki en eski yazılı tarifler Marcus Graecus ya da Mark the Greek adıyla 1280 ile 1300 yılları arasında Liber Ignium ya da Ateşler Kitabı'nda kaydedilmiştir. ⓘ
Kayıtlar, İngiltere'de 1346 yılında Londra Kulesi'nde barut yapıldığını; 1461 yılında Kule'de bir baruthane bulunduğunu ve 1515 yılında burada üç Kral barutçusunun çalıştığını göstermektedir. Portchester gibi diğer Kraliyet kalelerinde de barut yapılıyor ya da depolanıyordu. İngiliz İç Savaşı (1642-1645), Ağustos 1641'de Kraliyet Patentinin yürürlükten kaldırılmasıyla barut endüstrisinin genişlemesine yol açtı. ⓘ
14. yüzyılın sonlarında Avrupa'da barut, yanmayı ve kıvamı iyileştirmek için küçük kümeler halinde kurutma uygulaması olan corning ile geliştirildi. Bu süre zarfında Avrupalı üreticiler güherçileyi düzenli olarak saflaştırmaya, gübre liköründen kalsiyumu çökeltmek için potasyum karbonat içeren odun külleri kullanmaya ve çözeltiyi berraklaştırmak için öküz kanı, şap ve şalgam dilimleri kullanmaya başladılar. ⓘ
Rönesans döneminde, biri İtalya'da diğeri Almanya'nın Nürnberg kentinde olmak üzere iki Avrupa piroteknik düşünce okulu ortaya çıktı. İtalya'da 1480 doğumlu Vannoccio Biringuccio, Fraternita di Santa Barbara loncasının bir üyesiydi ancak bildiği her şeyi yerel dilde yazdığı De la pirotechnia adlı bir kitapta toplayarak gizlilik geleneğini bozdu. Ölümünden sonra 1540 yılında yayınlanan kitap 138 yıl boyunca 9 baskı yapmış ve 1966 yılında MIT Press tarafından yeniden basılmıştır. ⓘ
17. yüzyılın ortalarına gelindiğinde havai fişekler Avrupa'da daha önce görülmemiş bir ölçekte eğlence amaçlı kullanılıyor, tatil köylerinde ve halka açık bahçelerde bile popüler oluyordu. Deutliche Anweisung zur Feuerwerkerey'in (1748) yayınlanmasıyla birlikte, havai fişek yaratma yöntemleri yeterince iyi biliniyor ve iyi tanımlanıyordu ki "Havai fişek yapımı kesin bir bilim haline geldi." 1774 yılında Louis XVI 20 yaşında Fransa tahtına çıktı. Fransa'nın barut konusunda kendi kendine yeterli olmadığını keşfettikten sonra bir Barut İdaresi kuruldu; başına da avukat Antoine Lavoisier atandı. Burjuva bir aileden gelmesine rağmen, hukuk eğitiminin ardından Lavoisier, Kraliyet için vergi toplamak üzere kurulan bir şirketten zengin oldu; bu ona deneysel doğa bilimlerini hobi olarak sürdürme imkanı verdi. ⓘ
Ucuz güherçileye (İngilizlerin kontrolünde) erişimi olmayan Fransa, yüzlerce yıl boyunca kraliyet emri olan droit de fouille ya da "kazma hakkı" ile azot içeren toprağa el koyan ve sahiplerine tazminat ödemeden ahırların duvarlarını yıkan güherçilecilere bel bağlamıştı. Bu durum çiftçilerin, zenginlerin ya da tüm köylerin, binalarını rahat bırakmaları ve güherçilenin toplanmaması için petermenlere ve ilgili bürokrasiye rüşvet vermelerine neden oldu. Lavoisier, güherçile üretimini artırmak için bir hızlandırılmış program başlattı, droit de fouille'i revize etti (ve daha sonra ortadan kaldırdı), en iyi rafine ve barut üretim yöntemlerini araştırdı, yönetim ve kayıt tutmayı başlattı ve çalışmalara özel yatırımı teşvik eden fiyatlandırma oluşturdu. Prusya tarzı yeni çürütme tesislerinde henüz güherçile üretilmemesine rağmen (süreç yaklaşık 18 ay sürüyordu), Fransa sadece bir yıl içinde ihraç edecek baruta sahip oldu. Bu fazlalıktan yararlananların başında Amerikan Devrimi geliyordu. Oranların ve öğütme süresinin dikkatli bir şekilde test edilmesi ve ayarlanmasıyla, Paris'in dışındaki Essonne gibi değirmenlerden elde edilen barut 1788'de dünyanın en iyisi ve ucuzu haline geldi. ⓘ
İki İngiliz fizikçi, Andrew Noble ve Frederick Abel, 19. yüzyılın sonlarında barutun özelliklerini iyileştirmek için çalıştılar. Bu, iç balistik için Noble-Abel gaz denkleminin temelini oluşturdu. ⓘ
Dumansız barutun 19. yüzyılın sonlarında kullanılmaya başlanması barut endüstrisinin daralmasına yol açtı. Birinci Dünya Savaşı'nın sona ermesinden sonra, İngiliz barut üreticilerinin çoğu tek bir şirket olan "Explosives Trades limited" bünyesinde birleşti ve İrlanda'dakiler de dahil olmak üzere bir dizi tesis kapatıldı. Bu şirket Nobel Industries Limited adını aldı ve 1926 yılında Imperial Chemical Industries'in kurucu üyesi oldu. İçişleri Bakanlığı barutu İzin Verilen Patlayıcılar listesinden çıkardı; ve kısa bir süre sonra, 31 Aralık 1931'de, Galler'deki Pontneddfechan'da bulunan eski Curtis & Harvey's Glynneath barut fabrikası kapandı ve 1932'de yangınla yıkıldı. Waltham Abbey'deki Kraliyet Barut Fabrikası'nda kalan son barut değirmeni 1941 yılında bir Alman paraşüt mayını tarafından hasar gördü ve bir daha açılmadı. Bunu Royal Ordnance Factory, ROF Chorley'deki barut bölümünün kapatılması izledi, bölüm İkinci Dünya Savaşı'nın sonunda kapatıldı ve yıkıldı; ve ICI Nobel'in Roslin barut fabrikası 1954'te kapandı. Böylece ICI Nobel'in İskoçya'daki Ardeer tesisi, barut fabrikası da dahil olmak üzere, Büyük Britanya'da barut üreten tek fabrika olarak kaldı. Ardeer tesisinin barut bölümü Ekim 1976'da kapatıldı. ⓘ
Hindistan
Barut ve barutlu silahlar Hindistan'a Moğolların Hindistan'ı istilası yoluyla geçmiştir. Moğollar Delhi Sultanlığı'ndan Alauddin Khalji tarafından yenilgiye uğratılmış ve Moğol askerlerinin bir kısmı İslam'ı kabul ettikten sonra kuzey Hindistan'da kalmıştır. Tarikh-i Firişta'da (1606-1607) Delhi Sultanlığı hükümdarı Nasiruddin Mahmud'un 1258 yılında Delhi'ye gelen Moğol hükümdarı Hülagü Han'ın elçisine göz kamaştırıcı bir piroteknik gösterisi sunduğu yazılmıştır. Nasiruddin Mahmud bir hükümdar olarak gücünü göstermeye çalışmış ve Bağdat Kuşatması'na (1258) benzer bir Moğol girişimini savuşturmaya çalışmıştır. Top-o-tufak olarak bilinen ateşli silahlar 1366 gibi erken bir tarihte Hindistan'daki birçok Müslüman krallıkta da mevcuttu. O tarihten itibaren Hindistan'da barutlu silahların kullanımı yaygınlaşmış ve 1473 yılında Sultan Muhammed Şah Bahmani tarafından gerçekleştirilen "Belgaum Kuşatması" gibi olaylar yaşanmıştır. ⓘ
Kazazede Osmanlı Amirali Seydi Ali Reis'in, Osmanlıların Diu Kuşatması (1531) sırasında Portekizlilere karşı kullandığı ilk kibritli silah türünü tanıttığı bilinmektedir. Bundan sonra Tanjore, Dacca, Bijapur ve Murshidabad'da başta büyük toplar olmak üzere çeşitli ateşli silahlar görülmeye başlanmıştır. Zamorinlerin eski başkenti Calicut'ta (1504) bronzdan yapılmış silahlar bulunmuştur. ⓘ
Babür İmparatoru Ekber, Babür Ordusu için seri üretim kibrit çöpü üretmiştir. Ekber'in Chittorgarh Kuşatması sırasında önde gelen bir Rajput komutanını bizzat vurduğu bilinmektedir. Babürlüler bambu roketleri (özellikle sinyal vermek için) kullanmaya ve barut patlayıcıları yerleştirmek için ağır taş tahkimatların altını oyan özel birimler olan lağımcıları istihdam etmeye başladı. ⓘ
Babür İmparatoru Şah Cihan'ın, tasarımları Osmanlı ve Babür tasarımlarının bir kombinasyonu olan çok daha gelişmiş kibrit çöplerini tanıttığı bilinmektedir. Şah Cihan ayrıca 17. yüzyıl boyunca barut savaşlarında kullanılmak üzere Avrupa'ya güherçile sağlayan eyaleti Gucerât'ta İngilizlere ve diğer Avrupalılara karşı koymuştur. Bengal ve Mālwa da güherçile üretimine katılmıştır. Hollandalılar, Fransızlar, Portekizliler ve İngilizler Chhapra'yı güherçile arıtma merkezi olarak kullandılar. ⓘ
Haydar Ali tarafından Mysore Sultanlığı'nın kuruluşundan itibaren Fransız subaylar Mysore Ordusu'nu eğitmek için istihdam edilmiştir. Haydar Ali ve oğlu Tipu Sultan modern top ve tüfekleri ilk kullananlardı, orduları da Hindistan'da resmi üniformalara sahip olan ilk ordu oldu. İkinci Anglo-Mysore Savaşı sırasında Haydar Ali ve oğlu Tipu Sultan, Mysore roketlerini İngiliz rakiplerinin üzerine salarak onları çeşitli vesilelerle etkili bir şekilde mağlup etti. Mysorean roketleri, İngilizlerin Napolyon Savaşları ve 1812 Savaşı sırasında yaygın olarak kullandığı Congreve roketinin geliştirilmesine ilham kaynağı olmuştur. ⓘ
Güneydoğu Asya
Toplar, Kubilay Han'ın Ike Mese liderliğindeki Çin ordusu 1293'te Cava'yı istila etmeye çalıştığında Majapahit'e tanıtıldı. Yuan tarihi, Moğolların Daha kuvvetlerine karşı top (Çince: 炮-Pào) kullandığından bahsetmektedir. Toplar Ayutthaya Krallığı tarafından 1352 yılında Khmer İmparatorluğu'nu işgali sırasında kullanılmıştır. On yıl içinde Kmer İmparatorluğu'nda büyük miktarlarda barut bulunabilmiştir. Yüzyılın sonunda ateşli silahlar Trần hanedanı tarafından da kullanılmaya başlandı. ⓘ
Barut bazlı silah yapma bilgisi Java'nın başarısız Moğol istilasından sonra bilinmesine ve ateşli silahların öncülü olan sırıklı silahın (bedil tombak) 1413'te Java'da kullanıldığı kaydedilmesine rağmen, "gerçek" ateşli silah yapma bilgisi çok daha sonra, 15. yüzyılın ortalarından sonra geldi. Batı Asya'nın İslami ulusları, büyük olasılıkla Araplar tarafından getirilmiştir. Kesin giriş yılı bilinmemektedir, ancak 1460'tan önce olmadığı sonucuna varılabilir. Portekizliler Güneydoğu Asya'ya gelmeden önce, yerliler Java arquebus'u gibi ilkel ateşli silahlara zaten sahipti. Portekizlilerin yerel silahlara etkisi, özellikle Malakka'nın ele geçirilmesinden (1511) sonra, yeni bir tür melez geleneksel kibritli ateşli silah olan istinggar ile sonuçlandı. ⓘ
Portekizli ve İspanyol istilacılar hoş olmayan bir şekilde şaşırmış ve hatta zaman zaman silahsız kalmışlardır. 1540 dolaylarında, yeni silahlara karşı her zaman tetikte olan Cava halkı, yeni gelen Portekiz silahlarını yerel olarak üretilen varyantlardan daha üstün buldu. Majapahit dönemi cetbang topları daha da geliştirilmiş ve Demak Sultanlığı döneminde Demak'ın Portekiz Malakka'sını işgali sırasında kullanılmıştır. Bu dönemde Cava toplarının yapımında kullanılan demir, Kuzey İran'daki Horasan'dan ithal edilmiştir. Bu malzeme Cavalılar tarafından wesi kurasani (Horasan demiri) olarak biliniyordu. Portekizliler takımadalara geldiklerinde bu malzemeyi berço olarak adlandırmışlardır ki bu aynı zamanda herhangi bir kama yüklemeli döner top için de kullanılırken İspanyollar buna verso demektedir. 16. yüzyılın başlarında Cava'lılar yerel olarak büyük toplar üretmeye başlamışlardı; bunlardan bazıları günümüze kadar ulaşmış ve "kutsal top" ya da "kutsal top" olarak adlandırılmıştı. Bu toplar 180 ila 260 pound arasında değişiyor, ağırlıkları 3-8 ton, uzunlukları ise 3-6 m arasında değişiyordu. ⓘ
Güherçile hasadının en küçük köylerde bile yaygın olduğu Hollandalı ve Alman gezginler tarafından kaydedilmiştir ve bu amaçla özel olarak yığılmış büyük gübre tepelerinin çürüme sürecinden toplanmıştır. Hollandalıların izinsiz barut bulundurmanın cezasının el kesme olduğu anlaşılmaktadır. Barutun mülkiyeti ve üretimi daha sonra sömürgeci Hollandalı işgalciler tarafından yasaklanmıştır. Albay McKenzie'nin Sir Thomas Stamford Raffles'ın The History of Java (1817) adlı kitabında aktardığına göre, en saf kükürt Bali Boğazı yakınlarındaki bir dağın kraterinden sağlanıyordu. ⓘ
Tarih Yazımı
Barut teknolojisinin kökenleri konusunda tarihçi Tonio Andrade şunları söylemiştir: "Bugün akademisyenler silahın Çin'de icat edildiği konusunda büyük ölçüde hemfikirdir." Barutun bir ilaçtan yangın çıkarıcı ve patlayıcıya, silahın ise ateş mızrağından metal bir tabancaya evrimini belgeleyen geniş kanıtlar nedeniyle barut ve silahın tarihçiler tarafından yaygın olarak Çin'den geldiğine inanılmaktadır, oysa benzer kayıtlar başka yerlerde mevcut değildir. Andrade'nin açıkladığı üzere, Çin'deki barut tariflerinde Avrupa'ya kıyasla görülen büyük çeşitlilik, "barutun ilk başta bir yangın çıkarıcı olarak kullanıldığı ve ancak daha sonra bir patlayıcı ve itici gaz haline geldiği Çin'deki deneyselliğin kanıtıdır... Buna karşılık, Avrupa'daki formüller patlayıcı ve itici gaz olarak kullanım için ideal oranlardan çok az farklılaşmıştır, bu da barutun olgun bir teknoloji olarak tanıtıldığını göstermektedir." ⓘ
Ancak barutun tarihi tartışmalardan uzak değildir. Erken dönem barut tarihinin incelenmesinde karşılaşılan en büyük sorun, anlatılan olaylara yakın kaynaklara hazır erişimdir. Barutun savaşta kullanımını potansiyel olarak tanımlayan ilk kayıtlar genellikle olaydan birkaç yüzyıl sonra yazılmıştır ve tarihçinin çağdaş deneyimleriyle renklendirilmiş olabilir. Çeviri zorlukları hatalara ya da sanatsal ehliyete varan gevşek yorumlara yol açmıştır. Muğlak bir dil, barutlu silahların baruta dayanmayan benzer teknolojilerden ayırt edilmesini zorlaştırabilir. Yaygın olarak atıfta bulunulan bir örnek, Doğu Avrupa'daki Mohi Savaşı'na ilişkin bir raporda "kötü kokulu buharlar ve duman" çıkaran bir "uzun mızrak "tan bahsedilmesidir; bu rapor farklı tarihçiler tarafından barut kullanılarak "Avrupa topraklarına yapılan ilk gaz saldırısı", "Avrupa'da topun ilk kullanımı" veya barut kanıtı olmaksızın yalnızca "zehirli gaz" olarak çeşitli şekillerde yorumlanmıştır. Fenomenleri metafor yoluyla açıklama eğiliminde olan orijinal Çin simya metinlerini, İngilizce'de katı bir şekilde tanımlanmış terminolojiye sahip modern bilimsel dile doğru bir şekilde tercüme etmek zordur. Potansiyel olarak baruttan bahseden ilk metinler bazen anlamsal değişimin meydana geldiği dilsel bir süreçle işaretlenmiştir. Örneğin, Arapça naft kelimesi nafta anlamından barut anlamına geçmiş, Çince pào kelimesi ise trebuchet'ten top anlamına dönüşmüştür. Bu durum, etimolojik temellere dayanan barutun kesin kökenine ilişkin tartışmalara yol açmıştır. Bilim ve teknoloji tarihçisi Bert S. Hall şu gözlemde bulunmaktadır: "Ancak, özel bir savunmaya meyilli olan ya da sadece kendi baltalarını öğütmek isteyen tarihçilerin bu terminolojik çalılıklarda zengin malzeme bulabileceklerini söylemeye gerek yoktur." ⓘ
Modern barut tarihi çalışmalarındaki bir diğer önemli tartışma alanı da barutun aktarımıyla ilgilidir. Edebi ve arkeolojik kanıtlar barut ve silahların Çin kökenli olduğunu desteklese de, barut teknolojisinin Çin'den Batı'ya nasıl aktarıldığı hala tartışma konusudur. Kağıt, pusula ve matbaa gibi diğer teknolojiler Çin'de icat edildikten yüzyıllar sonrasına kadar Avrupa'ya ulaşmamışken, barut teknolojisinin Avrasya'da hızla yayılmasının neden birkaç on yıl içinde gerçekleştiği bilinmemektedir. ⓘ
Bileşenler
Barut aşağıdakilerin granüler bir karışımıdır:
- reaksiyon için oksijen sağlayan bir nitrat, tipik olarak potasyum nitrat (KNO3);
- karbon (C) olarak basitleştirilen, reaksiyon için karbon ve diğer yakıtları sağlayan odun kömürü;
- aynı zamanda yakıt görevi de gören, karışımı tutuşturmak için gereken sıcaklığı düşüren ve böylece yanma hızını artıran kükürt (S). ⓘ
Potasyum nitrat hem hacim hem de işlev açısından en önemli bileşendir, çünkü yanma işlemi potasyum nitrattan oksijeni serbest bırakarak diğer bileşenlerin hızlı yanmasını sağlar. Statik elektrikle kazara tutuşma olasılığını azaltmak için, modern barutun granülleri tipik olarak elektrostatik yük oluşumunu önleyen grafit ile kaplanır. ⓘ
Mangal kömürü saf karbondan oluşmaz; daha ziyade, odunun tamamen ayrışmadığı kısmen pirolize olmuş selülozdan oluşur. Karbon sıradan kömürden farklıdır. Kömürün kendiliğinden tutuşma sıcaklığı nispeten düşükken, karbonunki çok daha yüksektir. Dolayısıyla, saf karbon içeren bir barut bileşimi en iyi ihtimalle bir kibrit başlığına benzer şekilde yanacaktır. ⓘ
Piroteknikçiler tarafından üretilen barut için mevcut standart bileşim 1780 gibi uzun bir süre önce kabul edilmiştir. Ağırlığa göre oranlar %75 potasyum nitrat (güherçile veya güherçile olarak bilinir), %15 yumuşak odun kömürü ve %10 kükürttür. Bu oranlar yüzyıllar boyunca ve ülkelere göre değişmiştir ve barutun kullanım amacına bağlı olarak bir miktar değiştirilebilir. Örneğin, ateşli silahlarda kullanılmaya uygun olmayan ancak taş ocağı işletmeciliğinde kaya patlatmak için yeterli olan güç dereceli kara barut, barut yerine patlatma barutu olarak adlandırılır ve standart oranları %70 nitrat, %14 odun kömürü ve %16 kükürttür; patlatma barutu, potasyum nitrat yerine daha ucuz olan sodyum nitrat ile yapılabilir ve oranlar %40 nitrat, %30 odun kömürü ve %30 kükürt kadar düşük olabilir. 1857 yılında Lammot du Pont, DuPont "B" patlatma tozunun patentini aldığında daha ucuz sodyum nitrat formülasyonları kullanmanın ana sorununu çözdü. Her zamanki gibi pres kekinden taneler ürettikten sonra, bu tozu grafit tozuyla 12 saat boyunca yuvarladı. Bu, her bir tanenin üzerinde nem emme kabiliyetini azaltan bir grafit kaplama oluşturdu. ⓘ
Ne grafit ne de sodyum nitrat kullanımı yeniydi. Barut mısırlarını grafitle parlatmak 1839'da zaten kabul edilmiş bir teknikti ve sodyum nitrat bazlı patlatma tozu Peru'da Tarapacá'da (şimdi Şili'de) çıkarılan sodyum nitrat kullanılarak uzun yıllardır yapılıyordu. Ayrıca 1846'da İngiltere'nin güneybatısında bu sodyum nitratı kullanarak patlatma tozu yapmak için iki tesis kurulmuştur. Bu fikir, sözleşmelerini tamamladıktan sonra evlerine dönen Cornish madencileri tarafından Peru'dan getirilmiş olabilir. Bir başka görüşe göre, Güney Amerika'ya yaptığı seyahatler sırasında sodyum nitratın olanaklarını fark eden kişi bitki toplayıcısı William Lobb'dur. Lammot du Pont grafit kullanımından haberdardı ve muhtemelen güneybatı İngiltere'deki bitkilerden de haberdardı. Patentinde, iddiasının iki ayrı teknoloji için değil, grafit ile sodyum nitrat bazlı tozun kombinasyonu için olduğunu belirtmeye dikkat etmiştir. ⓘ
1879'da Fransız savaş barutu %75 güherçile, %12,5 odun kömürü, %12,5 sülfür oranını kullanıyordu. İngiliz savaş barutu 1879'da %75 güherçile, %15 odun kömürü, %10 sülfür oranını kullanmıştır. İngiliz Congreve roketleri %62,4 güherçile, %23,2 odun kömürü ve %14,4 kükürt kullanıyordu, ancak İngiliz Mark VII barutu %65 güherçile, %20 odun kömürü ve %15 kükürt olarak değiştirildi. Formülasyondaki geniş çeşitliliğin açıklaması kullanımla ilgilidir. Roket için kullanılan barut, mermiyi çok daha uzun bir süre hızlandırdığı için daha yavaş bir yanma oranı kullanabilirken, çakmaklı tüfekler, kapak kilitleri veya kibrit kilitleri gibi silahlar için kullanılan barutlar, mermiyi çok daha kısa bir mesafede hızlandırmak için daha yüksek bir yanma oranına ihtiyaç duyar. Toplar genellikle daha düşük yanma oranlı barutlar kullanırdı, çünkü çoğu yüksek yanma oranlı barutlarla patlardı. ⓘ
Karabarut terimi önceki barut formülasyonlarını yeni keşfedilmiş dumansız barutlar ve yarı-dumansız barutlardan ayırt etmek için 19. yüzyılın sonlarında türetildi (Yarı dumansız barutlar ateşli silahlarda kullanıldığında karabarutla aynı gaz hacmi ve basıncı meydana getirdiği gibi duman ve yanma ürünlerinde önemli ölçüde azalma oluyordu. Yarı dumansız barutların üretimi 1920’lerde durduruldu.). ⓘ
kimyasallarının taneli bir karışımıdır. ⓘ
Diğer bileşimler
Kara barutun yanı sıra, tarihsel olarak önemli başka barut türleri de vardır. "Kahverengi barut "un 100 kuru barut başına %79 nitre, %3 kükürt ve %18 odun kömüründen oluştuğu ve yaklaşık %2 nem içerdiği belirtilmektedir. Prizmatik Kahverengi Barut, Rottweil Şirketi'nin 1884 yılında Almanya'da piyasaya sürdüğü ve kısa bir süre sonra İngiliz Kraliyet Donanması tarafından benimsenen iri taneli bir üründür. Fransız donanması Yavaş Yanan Kakao (SBC) veya "kakao tozu" adı verilen ince, 3,1 milimetrelik, prizmatik olmayan taneli bir ürünü benimsemiştir. Bu kahverengi tozlar, yüzde 2 kadar az kükürt kullanarak ve tamamen kömürleşmemiş çavdar samanından yapılmış odun kömürü kullanarak yanma hızını daha da düşürdü, dolayısıyla kahverengi renk elde edildi. ⓘ
Lesmok barutu 1911 yılında DuPont tarafından geliştirilen bir üründü ve endüstride siyah ve nitroselüloz barut karışımı içeren birkaç yarı dumansız üründen biriydi. Öncelikle .22 ve .32 küçük kalibreler için Winchester ve diğerlerine satıldı. Avantajı, o zamanlar kullanılmakta olan dumansız barutlardan daha az aşındırıcı olduğuna inanılmasıydı. ABD'de 1920'lere kadar korozyonun asıl kaynağının potasyum kloratla hassaslaştırılmış primerlerden kaynaklanan potasyum klorür kalıntısı olduğu anlaşılmamıştı. Daha hacimli kara barut kirlenmesi primer kalıntısını daha iyi dağıtır. Primer korozyonunun dağılma yoluyla azaltılamaması, nitroselüloz bazlı barutun korozyona neden olduğuna dair yanlış bir izlenime neden olmuştur. Lesmok, primer kalıntısını dağıtmak için kara barutun bir kısmına sahipti, ancak düz kara baruttan biraz daha az toplam kütleye sahipti, bu nedenle daha az sıklıkta delik temizliği gerektiriyordu. En son 1947 yılında Winchester tarafından satılmıştır. ⓘ
Sülfür içermeyen barutlar
Kordit gibi dumansız tozların 19. yüzyılın sonlarında geliştirilmesi, barut gibi kıvılcıma duyarlı bir ateşleme şarjı ihtiyacını doğurmuştur. Ancak geleneksel barutların sülfür içeriği Cordite Mk I'de korozyon sorunlarına yol açmış ve bu da farklı tane boyutlarında bir dizi sülfür içermeyen barutun piyasaya sürülmesine neden olmuştur. Bunlar tipik olarak 70,5 kısım güherçile ve 29,5 kısım odun kömürü içerir. Kara barut gibi bunlar da farklı tane boyutlarında üretilmiştir. Birleşik Krallık'ta en ince taneler kükürtsüz öğütülmüş toz (SMP) olarak bilinirdi. Daha iri taneler kükürtsüz barut (SFG n) olarak numaralandırılmıştır: Örneğin, 'SFG 12', 'SFG 20', 'SFG 40' ve 'SFG 90'; burada sayı, hiçbir taneyi tutmayan en küçük BSS elek ağ boyutunu temsil eder. ⓘ
Kükürdün baruttaki ana rolü ateşleme sıcaklığını düşürmektir. Kükürt içermeyen barut için örnek bir reaksiyon şöyle olabilir:
- 6 KNO3 + C7H4O → 3 K2CO3 + 4 CO2 + 2 H2O + 3 N2 ⓘ
Dumansız tozlar
Kara barut terimi 19. yüzyılın sonlarında, özellikle Amerika Birleşik Devletleri'nde, önceki barut formülasyonlarını yeni dumansız barutlardan ve yarı dumansız barutlardan ayırmak için ortaya atılmıştır. Yarı dumansız barutlar, kara baruta yaklaşan hacimsel özelliklere sahipti, ancak önemli ölçüde azaltılmış duman ve yanma ürünleri miktarına sahipti. Dumansız barut farklı yanma özelliklerine (basınca karşı zaman) sahiptir ve gram başına daha yüksek basınç ve iş üretebilir. Bu, kara barut için tasarlanmış eski silahları parçalayabilir. Dumansız barutların rengi kahverengimsi taba renginden sarıya ve beyaza kadar değişir. Dökme yarı dumansız tozların çoğunun üretimi 1920'lerde sona ermiştir. ⓘ
Taneciklilik
Serpentine
15'inci yüzyıl Avrupa'sında kullanılan orijinal kuru bileşimli toz, ya Şeytan'a ya da onu kullanan yaygın bir topçu silahına bir gönderme olarak "Serpentine" olarak biliniyordu. Malzemeler öğütülmüştü Havan ve havan tokmağı ile birlikte, belki 24 saat boyunca, ince bir un elde edilir. Nakliye sırasındaki titreşim, bileşenlerin tekrar ayrılmasına neden olabilir ve bu da sahada yeniden karıştırmayı gerektirir. Ayrıca güherçilenin kalitesi düşükse (örneğin yüksek higroskopik kalsiyum nitratla kirlenmişse) veya toz basitçe eskiyse (potasyum nitratın hafif higroskopik yapısı nedeniyle), nemli havalarda yeniden kurutulması gerekirdi. Barutun sahada "onarılmasından" kaynaklanan toz büyük bir tehlikeydi. ⓘ
Rönesans'ın barut yapımındaki ilerlemelerinden önce topları ya da bombardıman toplarını doldurmak maharet isteyen bir sanattı. Gelişigüzel ya da çok sıkı yüklenen ince barut eksik ya da çok yavaş yanardı. Tipik olarak, parçanın arkasındaki kama yükleme barut haznesi sadece yarıya kadar doldurulur, serpantin barut ne çok sıkıştırılır ne de çok gevşetilir, monte edildiğinde hazneyi namludan mühürlemek için ahşap bir tapa dövülür ve mermi yerleştirilirdi. Barutun etkili bir şekilde yanabilmesi için dikkatlice belirlenmiş bir boş alan gerekliydi. Top temas deliğinden ateşlendiğinde, ilk yüzey yanmasından kaynaklanan türbülans barutun geri kalanının hızla aleve maruz kalmasına neden oluyordu. ⓘ
Çok daha güçlü ve kullanımı kolay mısır barutunun ortaya çıkışı bu prosedürü değiştirdi, ancak serpantin 17. yüzyıla kadar eski silahlarda kullanıldı. ⓘ
Corning
İtici gazların oksitlenip hızlı ve etkili bir şekilde yanması için yanıcı bileşenlerin mümkün olan en küçük parçacık boyutlarına indirgenmesi ve mümkün olduğunca iyice karıştırılması gerekir. Ancak bir kez karıştırıldıktan sonra, bir silahta daha iyi sonuçlar elde etmek için, üreticiler nihai ürünün, saman veya dalların bir talaş yığınından daha çabuk alev alması gibi, ateşi taneden taneye hızla yayan ayrı yoğun taneler şeklinde olması gerektiğini keşfettiler. ⓘ
14. yüzyılın sonlarında Avrupa ve Çin'de barut ıslak öğütme yöntemiyle geliştirilmiştir; damıtılmış ispirto gibi sıvılar malzemelerin öğütülüp bir araya getirilmesi sırasında eklenir ve nemli macun daha sonra kurutulur. Barut için icat edilen kuru bileşenlerin ayrılmasını önlemek için ıslak karıştırma prensibi bugün ilaç endüstrisinde kullanılmaktadır. Macun kurutulmadan önce toplar halinde yuvarlanırsa, elde edilen barutun depolama sırasında havadan daha az su emdiği ve daha iyi hareket ettiği keşfedilmiştir. Daha sonra toplar, kullanımdan hemen önce topçu tarafından bir havanda ezildi ve eski bir sorun olan eşit olmayan parçacık boyutu ve paketleme öngörülemeyen sonuçlara neden oldu. Ancak doğru boyutta parçacıklar seçildiğinde sonuç güçte büyük bir iyileşme oluyordu. Nemli macunun elle ya da daha büyük toplar yerine bir elek kullanılarak mısır büyüklüğünde kümeler haline getirilmesi, kuruduktan sonra çok daha iyi yüklenen bir ürün üretti, çünkü her küçük parça, ince bir baruttan çok daha hızlı yanmaya izin veren kendi çevreleyen hava boşluğunu sağladı. Bu "mısırlı" barut %30 ila %300 daha güçlüydü. Bir örnekte, 21 kilogramlık (47 lb) bir topu ateşlemek için 15 kilogram (34 lb) serpantin gerekirken, sadece 8,2 kilogram (18 lb) mısır barutuna ihtiyaç duyulduğu belirtilmektedir. ⓘ
Kuru toz bileşenlerin ekstrüzyon için karıştırılması ve birbirine bağlanması ve karışımı korumak için taneler halinde kesilmesi gerektiğinden, boyut küçültme ve karıştırma, bileşenler nemli iken, genellikle su ile yapılır. 1800 yılından sonra, elle veya eleklerle taneler oluşturmak yerine, nemli değirmen keki yoğunluğunu artırmak ve sıvıyı çıkarmak için kalıplarda preslenerek pres keki oluşturulur. Presleme, atmosferik nem gibi koşullara bağlı olarak değişen sürelerde yapılıyordu. Sert, yoğun ürün tekrar küçük parçalara ayrılır ve bunlar eleklerle ayrılarak her amaca uygun tek tip ürün elde edilirdi: toplar için kaba tozlar, tüfekler için daha ince taneli tozlar ve küçük el silahları ve astarlama için en ince tozlar. Uygun olmayan ince taneli barut, başlangıçtaki yüksek basınç artışı nedeniyle mermi namludan aşağı inemeden topların patlamasına neden oluyordu. Rodman'ın 15 inçlik topu için üretilen büyük taneli mamut barutu, basıncı sıradan top barutunun üreteceğinin yalnızca yüzde 20'si kadar düşürdü. ⓘ
19. yüzyılın ortalarında yapılan ölçümler, bir kara barut tanesinin (ya da sıkıca paketlenmiş bir kütlenin) içindeki yanma hızının yaklaşık 6 cm/s (0,20 feet/s) olduğunu, buna karşın ateşlemenin taneden taneye yayılma hızının yaklaşık 9 m/s (30 feet/s), yani iki kat daha hızlı olduğunu ortaya koymuştur. ⓘ
Modern tipler
Modern corning ilk olarak ince barut tozunu sıkıştırarak sabit yoğunluklu (1,7 g/cm3) bloklar haline getirir. Amerika Birleşik Devletleri'nde barut taneleri F (ince için) veya C (kaba için) olarak adlandırılırdı. Tane çapı daha fazla sayıda F ile azalır ve daha fazla sayıda C ile artar, 7F için yaklaşık 2 mm'den (1⁄16 inç) 7C için 15 mm'ye (9⁄16 inç) kadar değişir. Yaklaşık 17 cm'den (6,7 inç) daha büyük topçu deliği çapları için daha da büyük taneler üretildi. Amerikan İç Savaşı sırasında kullanılmak üzere Thomas Rodman ve Lammot du Pont tarafından geliştirilen standart DuPont Mammoth barutunun ortalama 15 mm (0,6 inç) çapında taneleri vardı ve kenarları bir sırlama namlusunda yuvarlatılmıştı. Diğer versiyonlarda 20 inçlik (51 cm) Rodman silahlarında kullanılmak üzere golf ve tenis topu büyüklüğünde taneler vardı. 1875'te DuPont büyük toplar için altıgen barutu tanıttı; bu barut, yaklaşık 38 mm (1+1⁄2 inç) çapında, vagon tekerleği somunu gibi küçük bir merkez çekirdeğe sahip şekilli plakalar kullanılarak presleniyordu ve tahıl yandıkça merkez delik genişliyordu. 1882'de Alman üreticiler de topçular için benzer boyutta altıgen taneli tozlar üretti. ⓘ
19. yüzyılın sonlarında üretim, büyük delikli tüfekler ve av tüfeklerinde kullanılan Fg'den FFg'ye (tüfekler ve füzeler gibi orta ve küçük delikli silahlar), FFFg'ye (küçük delikli tüfekler ve tabancalar) ve FFFFg'ye (aşırı küçük delikli, kısa tabancalar ve en yaygın olarak çakmaklı tüfekleri doldurmak için) kadar standart kara barut sınıflarına odaklandı. Askeri topçu kurusıkılarında kullanılmak üzere daha kaba bir kalite A-1 olarak belirlenmiştir. Bu kaliteler, inç başına 6 telden oluşan bir ağ üzerinde tutulan büyük boy, inç başına 10 tel üzerinde tutulan A-1, 14 tel üzerinde tutulan Fg, 24 tel üzerinde tutulan FFg, 46 tel üzerinde tutulan FFFg ve 60 tel üzerinde tutulan FFFFg ile bir elek sisteminde sınıflandırılmıştır. FFFFFg olarak adlandırılan ince taneler genellikle patlayıcı toz tehlikelerini en aza indirmek için yeniden işlenirdi. Birleşik Krallık'ta ana hizmet barutları bir veya iki milimetre çaplı RFG (rifle grained fine) ve iki ila altı milimetre arasındaki tane çapları için RLG (rifle grained large) olarak sınıflandırılmıştır. Barut taneleri alternatif olarak gözenek boyutuna göre de kategorize edilebilir: BSS elek gözenek boyutu, hiçbir taneyi tutmayan en küçük gözenek boyutudur. Tanınan tane boyutları Barut G 7, G 20, G 40 ve G 90'dır. ⓘ
ABD'deki büyük antika ve replika kara barutlu ateşli silah pazarı nedeniyle, 1970'lerden bu yana Pyrodex, Triple Seven ve Black Mag3 saçmaları gibi modern kara barut ikameleri geliştirilmiştir. Dumansız barutlarla karıştırılmaması gereken bu ürünler, şarjörler için geleneksel hacimsel ölçüm sistemini korurken, daha az kirlenme (katı kalıntı) üretmeyi amaçlamaktadır. Ancak bu ürünlerin daha az aşındırıcı olduğu iddiaları tartışmalıdır. Kara barut silahları için yeni temizlik ürünleri de bu pazar için geliştirilmiştir. ⓘ
Üretim
En güçlü kara barut için odun kömürü olan un tozu kullanılır. Bu amaç için en iyi odun Pasifik söğüdüdür, ancak kızılağaç veya akdiken gibi diğerleri de kullanılabilir. Büyük Britanya'da 15. ve 19. yüzyıllar arasında kızılağaçtan elde edilen odun kömürü barut üretimi için çok değerliydi; pamuk ağacı ise Amerikan Konfederasyon Devletleri tarafından kullanılmıştır. Malzemeler parçacık boyutunda küçültülür ve mümkün olduğunca yakından karıştırılır. Başlangıçta bu işlem, bakır, bronz ya da kıvılcım çıkarmayan diğer malzemeler kullanılarak bir havan ve tokmak ya da benzer şekilde çalışan bir damgalama değirmeni ile yapılırken, yerini kıvılcım çıkarmayan bronz ya da kurşunla dönen bilyalı değirmen prensibine bırakmıştır. Tarihsel olarak Büyük Britanya'da kireçtaşı yatağı üzerinde çalışan mermer ya da kireçtaşı kenar yolluklu değirmen kullanılmıştır; ancak 19. yüzyılın ortalarına gelindiğinde bu durum demir çarklı taş çark ya da demir yatak üzerinde çalışan dökme demir çark olarak değişmiştir. Kazara tutuşmayı önlemek için öğütme sırasında karışım alkol veya su ile nemlendirilirdi. Bu aynı zamanda aşırı derecede çözünebilen güherçilenin çok yüksek yüzey alanlı odun kömürünün mikroskobik gözeneklerine karışmasına yardımcı olur. ⓘ
14. yüzyılın sonlarında, Avrupalı toz üreticileri ilk olarak karıştırmayı iyileştirmek, tozu ve bununla birlikte patlama riskini azaltmak için öğütme sırasında sıvı eklemeye başladılar. Barutçular daha sonra değirmen keki olarak bilinen nemlendirilmiş barut hamurunu kurutmak için mısır veya tahıl haline getiriyorlardı. Mısır haline getirilmiş barut daha az yüzey alanına sahip olduğu için daha iyi muhafaza edilmekle kalmıyor, aynı zamanda daha güçlü ve silahlara daha kolay doldurulabiliyordu. Çok geçmeden, barut üreticileri barutu elle öğütmek yerine değirmen kekini eleklerden geçirerek süreci standartlaştırdılar. ⓘ
Bu gelişme, daha yüksek yoğunluklu bir bileşimin yüzey alanını azaltmaya dayanıyordu. 19'uncu yüzyılın başında, üreticiler statik presleme ile yoğunluğu daha da arttırdılar. Nemli değirmen kekini iki ayak kare bir kutuya kürekle dolduruyor, bunu bir vidalı presin altına yerleştiriyor ve hacminin yarısına indiriyorlardı. "Pres keki" kayrak taşı sertliğindeydi. Kurumuş levhaları çekiç veya merdanelerle kırıyor ve granülleri eleklerle farklı sınıflara ayırıyorlardı. Amerika Birleşik Devletleri'nde, işi Lavoisier'den öğrenmiş olan Eleuthere Irenee du Pont, kenarları yuvarlatmak ve nakliye ve taşıma sırasında dayanıklılığı artırmak için kurutulmuş taneleri dönen varillerde yuvarladı. (Keskin taneler nakliye sırasında yuvarlanarak yanma özelliklerini değiştiren ince "küspe tozu" üretiyordu). ⓘ
Bir başka gelişme de odunu toprak çukurlarda yakmak yerine ısıtılmış demir imbiklerde damıtarak fırın kömürü üretilmesiydi. Sıcaklığın kontrol edilmesi bitmiş barutun gücünü ve kıvamını etkiliyordu. 1863 yılında DuPont kimyagerleri, Hint güherçilesinin yüksek fiyatları karşısında, bol miktarda bulunan Şili sodyum nitratını potasyum nitrata dönüştürmek için potas veya madenden çıkarılmış potasyum klorür kullanan bir süreç geliştirdiler. ⓘ
Ertesi yıl (1864) Cumbria'daki (Büyük Britanya) Gatebeck Low Gunpowder Works, temelde aynı kimyasal süreçle potasyum nitrat üretmek için bir tesis kurdu. Bu, günümüzde şirketin sahiplerine atfen 'Wakefield Süreci' olarak adlandırılmaktadır. Almanya'nın Magdeburg kenti yakınlarındaki Staßfurt madenlerinden elde edilen ve yakın zamanda endüstriyel miktarlarda bulunabilen potasyum klorür kullanılacaktı. ⓘ
18. yüzyıl boyunca barut fabrikaları giderek mekanik enerjiye bağımlı hale geldi. Makineleşmeye rağmen, özellikle presleme sırasında nem kontrolü ile ilgili üretim zorlukları 19. yüzyılın sonlarında hala mevcuttu. 1885 tarihli bir makalede "Barut o kadar gergin ve hassas bir ruh ki, neredeyse her üretim sürecinde hava değiştikçe elimizin altında değişiyor" diye yakınılıyordu. İstenilen yoğunluğa presleme süreleri atmosferik neme bağlı olarak üç kat değişebilmektedir. ⓘ
Yasal statü
Tehlikeli Malların Taşınmasına İlişkin Birleşmiş Milletler Model Yönetmeliği ve Amerika Birleşik Devletleri Ulaştırma Bakanlığı gibi ulusal ulaştırma yetkilileri barutu (kara barut) Grup A olarak sınıflandırmıştır: Çok kolay tutuştuğu için sevkiyat için birincil patlayıcı madde. Kara barut içeren komple imal edilmiş cihazlar genellikle Grup D olarak sınıflandırılır: İkincil patlayıcı madde veya kara barut veya havai fişek, D sınıfı model roket motoru vb. gibi ikincil patlayıcı madde içeren eşya, serbest baruttan daha zor tutuştukları için sevkiyat için Grup D: İkincil patlayıcı madde olarak sınıflandırılır. Patlayıcı olarak hepsi Sınıf 1 kategorisine girer. ⓘ
Diğer kullanımlar
Ateşli silahlarda ve topçulukta itici gaz olarak kullanılmasının yanı sıra, kara barutun diğer ana kullanımı taşocakçılığı, madencilik ve yol yapımında (demiryolu inşaatı dahil) patlayıcı barut olarak olmuştur. 19. yüzyıl boyunca, Kırım Savaşı veya Amerikan İç Savaşı gibi acil savaş durumları dışında, bu endüstriyel kullanımlarda ateşli silahlar ve topçuluktan daha fazla kara barut kullanılmıştır. Bu kullanımlar için yavaş yavaş yerini dinamit almıştır. Bugün, bu tür kullanımlar için endüstriyel patlayıcılar hala büyük bir pazardır, ancak pazarın çoğu kara barut yerine yeni patlayıcılardadır. ⓘ
1930'lardan itibaren barut ya da dumansız toz perçin tabancalarında, hayvanlar için şok tabancalarında, kablo ekleyicilerde ve diğer endüstriyel inşaat aletlerinde kullanılmaya başlandı. Barutla çalışan bir alet olan "saplama tabancası", hidrolik aletlerle mümkün olmayan bir işlev olan katı betona çivi veya vida çakıyordu ve bugün hala çeşitli endüstrilerin önemli bir parçasıdır, ancak fişeklerde genellikle dumansız barut kullanılmaktadır. Endüstriyel av tüfekleri, çalışan döner fırınlardaki (çimento, kireç, fosfat vb. için olanlar gibi) kalıcı malzeme halkalarını ve çalışan fırınlardaki klinkeri ortadan kaldırmak için kullanılmıştır ve ticari araçlar bu yöntemi daha güvenilir hale getirmektedir. ⓘ
Barut zaman zaman silah, madencilik, havai fişek ve inşaat dışında başka amaçlar için de kullanılmıştır:
- Aspern-Essling Savaşı'ndan (1809) sonra Napolyon Ordusu'nun cerrahı Dominique-Jean Larrey, tuzdan yoksun olduğundan, bakımı altındaki yaralılar için barutla bir at eti bulyonu hazırlamıştır. Alkolün olmadığı zamanlarda gemilerde sterilizasyon için de kullanılmıştır.
- İngiliz denizciler, mürekkebin bulunmadığı durumlarda barutu dövme yapmak için kullanmış, travmatik dövme olarak bilinen bir yöntemle deriyi delip tozu yaraya sürmüşlerdir.
- Christiaan Huygens 1673 yılında içten yanmalı bir motor yapmak için barutla deneyler yapmış, ancak başarılı olamamıştır. Onun icadını yeniden yaratmaya yönelik modern girişimler de benzer şekilde başarısız olmuştur.
- 1853'te Londra yakınlarında Yüzbaşı Shrapnel, altın içeren cevherleri bir toptan demir bir hazneye ateşleyerek ezmek için bir yöntemde kara barutun mineral işleme kullanımını gösterdi ve "orada bulunan herkes tarafından büyük memnuniyet ifade edildi". Bu yöntemin Kaliforniya ve Avustralya'daki altın madenlerinde faydalı olacağını umuyordu. Bu icattan bir şey çıkmadı, çünkü daha güvenilir ufalama sağlayan sürekli çalışan kırma makineleri çoktan kullanılmaya başlanmıştı.
- Los Angeles'ta yaşayan sanatçı Ed Ruscha 1967'den itibaren barutu sanatsal bir araç olarak kullanarak kağıt üzerine bir dizi eser üretmeye başladı. ⓘ