polvoras

8
4-1-Características tipos y usos. Las pólvoras, son sustancias capaces de producir bajo los efectos de un iniciador, una rápida reacción química, resultando una producción de un gran volumen de gases a elevada temperatura, con importantes efectos mecánicos producto de la elevada presión alcanzada. (A) Las pólvoras sin humo se las denomina frecuentemente, nitrocompuestas. Sin embargo también se debería identificar de este modo a las pólvoras negras porque el nitrato de potasio es uno de sus componentes. Sin embargo el proceso químico es radicalmente diferente. Los compuestos de las pólvoras sin humo, son siempre oxigenados y provienen de la nitración de compuestos orgánicos como la celulosa y la glicerina, haciendo que en un solo compuesto final se reúnan el combustible y el comburente. La nitración, es el medio para incorporar oxígeno, el cuál siendo el comburente se recombinará durante la combustión. En síntesis, en estas pólvoras el combustible es el carbono e hidrógeno (la celulosa al igual que la glicerina son carbohidratos y contienen carbono, hidrógeno y algo de oxígeno). Si bien en las pólvoras rompedoras hay muchas variantes, en nuestro caso son los dos componentes principales. Casi siempre intervienen otros compuestos energéticos, pero en muy baja proporción. El comburente es el oxígeno incorporado a la combinación química a través del

Upload: agustin-sanchez

Post on 02-Dec-2015

4 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Book.

TRANSCRIPT

Page 1: Polvoras

 4-1-Características tipos y usos.    Las pólvoras, son sustancias capaces de producir bajo los efectos de un iniciador, una rápida reacción química, resultando una producción de un  gran volumen de gases a elevada temperatura, con importantes efectos mecánicos producto de la elevada presión alcanzada.        (A) Las   pólvoras sin humo se las denomina frecuentemente, nitrocompuestas. Sin embargo también se debería  identificar de este modo a las pólvoras negras porque el  nitrato  de potasio es uno de sus componentes. Sin embargo el proceso químico es radicalmente diferente.Los compuestos de las pólvoras sin humo, son siempre oxigenados y provienen de la nitración de compuestos orgánicos como la celulosa y la glicerina, haciendo que  en un solo compuesto final se reúnan el combustible y el comburente. La nitración, es el medio para incorporar oxígeno, el cuál siendo el comburente se recombinará durante la combustión. En síntesis, en estas pólvoras el combustible es el  carbono  e hidrógeno (la  celulosa al igual que la glicerina son carbohidratos y contienen carbono, hidrógeno y algo de oxígeno). Si bien en las pólvoras rompedoras hay muchas variantes, en nuestro caso son los dos componentes principales. Casi siempre intervienen otros compuestos energéticos, pero en muy baja proporción. El comburente es el oxígeno incorporado a  la  combinación  química a través del proceso de nitración que transforma a la celulosa en nitrocelulosa y a la glicerina en nitroglicerina. De este modo resulta un compuesto fuertemente oxigenado, capaz de producir una gran cantidad de energía bajo una importante presión y en un tiempo del orden del miliseg(undo).  Si bien el prefijo “Nitro” caracteriza a las pólvoras  y  a muchos combustibles potenciados, es el oxígeno el elemento clave y el nitrógeno interviene como soporte  inerte.La pólvora negra es una mezcla de sustancias y la pólvora sin humo es fundamentalmente un compuesto químico. Este hecho hace que en la(s) segunda(s) sea mucho más intima la vinculación entre componentes y con ello la velocidad de combustión, al punto que la misma debe ser reducida  por medio de modificadores.Las pólvoras de armas de fuego portátiles  queman con velocidades del orden de uno a  ¿varios?  centenares de m/seg., en estas condiciones se dice que  deflagran. Cuando se diseñan y  usan como rompedoras, alcanzan velocidades de 1  a 10 

Page 2: Polvoras

Km/seg.,  en cuyo caso  se dice que detonan. Este es el caso del fulminato de mercurio.En el primer caso  la pólvora  necesita de un contenedor como la recámara  de un arma para permitir que se eleve la presión  y produzca  efectos apreciables. En el segundo caso, el tipo de pólvora hace que la combustión sea  tan rápida que el aire que la rodea puede llegar a ser suficiente contenedor para que los resultados  sean efectivos.La conocida nitroglicerina deflagra bajo la acción de una llama y puede detonar bajo la acción de un choque.Por lo común un Kg de pólvora puede generar entre 800 y 1500 kcal. Comparativamente es mucho menos de lo que puede entregar un Kg de kerosén o nafta,  próximo esté último a 10.000 Kcal   Ambos son hidrocarburos y sus elementos combustibles son los mismos que los de la nitroglicerina y nitrocelulosa; carbono e hidrógeno, sin embargo, el oxígeno no está incorporado, por lo tanto se debe suministrar externamente. Si se incluye en la cuenta el peso del aire necesario(oxígeno más nitrógeno), el potencial para la unidad de peso sería comparable, pero la velocidad de combustión sería excesivamente  baja, mientras el espacio para realizar la combustión difícilmente sea compatible con la recámara de un arma.  Las pólvoras sin humo utilizadas en armas de fuego portátiles, pueden ser de simple, doble y triple base(.) Las primeras están compuestas esencialmente de  nitrocelusa  aunque también tienen, en general, pequeñas cantidades de algunos compuestos importantes como la difenilamina (estabilizante), para absorber los óxidos de nitrógeno que se desprenden, evitando la descomposición con el tiempo y el dinitrotolueno o etilcentralita como modificador o moderador para ajustar la velocidad de la combustión (juntamente al tamaño del grano). También se agregan  nitrato de potasio, grafito  u otros elementos que actúan como, reductores de temperatura, supresores de llama, supresores de electrostática, y mejoradores  de flujo de carga. En el segundo tipo se incorpora a la nitrocelulosa la  nitroglicerina. Este  producto oleoso de  aspecto amarillento se incorpora  en una proporción que va desde el 5 % al 40%. Además de sus propiedades explosivas actúa como plastificante (gelatinizante).  En el caso de pólvoras para armas largas,  en un 

Page 3: Polvoras

comienzo se emplearon porcentajes de hasta el 50%, pero destruía los cañones a causa de la alta temperatura de combustión. Actualmente el porcentaje de nitroglicerina  siempre está por debajo del 15% para limitar las altas  temperaturas que provocan las presiones elevadas  que caracterizan las armas largas. En las armas cortas se suele aceptar proporciones más altas debido a que la presión, la temperatura  y los tiempos de exposición son menores. Del mismo modo que las pólvoras de simple base, tienen pequeñas cantidades de otros compuestos a los mismos efectos. Por lo general no son diferentes salvo algunos que no son compatibles con la nitroglicerina. En la fotografía se observan dos envases. Uno de ellos corresponde a una pólvora de la marca IMR y es monobásica, el segundo envase corresponde a la firma Alliant (Hércules) y es de doble base.  En el tercer tipo de pólvora se incorpora la nitroguanidina. Es un compuesto de menor potencial,  que ayuda a bajar la alta  temperatura de combustión propia de la nitroglicerina. Fue desechado su uso en armas portátiles hace 90 años aunque siempre tuvo vigencia en la artillería donde por la  mayor longitud de cañón el tiempo de exposición a la temperatura hace que el interior se degrade más rápidamente.  Actualmente con nuevas formulaciones comienza a tener alguna vigencia en armas portátiles.

En este caso se trata de una pólvora de doble base(R-19). Algunos de sus componentes se han incorporado en las últimas décadas  y son de baja toxicidad,  como el  bitartrato de potasio y el tributil citrato. La forma y el tamaño de los granos son muy variables y participan junto con los agentes modificadores  del diseño de la característica de la pólvora en cuanto hace a la marcha de la combustión, para adecuarla a cada cartucho. Según su método final de fabricación el tipo de grano puede ser; laminado, extruido o esférico. La mayoría de las pólvoras  empleadas en rifles  son las (debe decir es)del segundo tipo. La marca Winchester entre otras, caracteriza al tercer tipo, siendo su marca registrada, Ball Powder. Otras marcas, por cuestiones 

Page 4: Polvoras

comerciales, usan otras denominaciones para este tipo de pólvora, como ser  “Espheroidal” o “Globular”. Hay mucha publicidad respecto a las bondades de las pólvoras esféricas, pero en promedio, no es (debe decir son) las preferidas de los recargado(t)es (recargadores). Las mayores ventajas de esta pólvora fueron en su origen, la sensible reducción de los tiempos de fabricación  y  la facilidad de carga del cartucho (dosificación) con altos niveles de producción, a causa (de) su geometría. Otras ventajas son su alta estabilidad química, su baja higroscopicidad y una menor (relativamente) temperatura de combustión. Estas características permitieron  durante la Segunda Guerra, sostener el  abastecimiento frente a la espectacular  demanda. Sin embargo desde el punto de vista de la recarga y del uso por parte del aficionado, su manejo es algo crítico, porqué son menos flexibles que las otras, siendo importante  y necesario ajustarse estrictamente a las especificaciones de carga de fábrica. El encendido es algo más duro por lo que se requiere siempre fulminantes “Magnum” con cargas medias y fuertes siendo los residuos que  deja sobre el cañón; duros de eliminar.      Los fabricantes de pólvoras son numerosos, aunque  las marcas  usadas en nuestro país no son más de cinco.Los más conocidas y que han sido comercializadas en nuestro país son; Dupont (IMR), Alliant (Hercules), Accurate, Winchester, y Fabricaciones Militares (Argentina). Otras pólvoras muy conocidas pero no comercializadas masivamente en Argentina son; Norma, Vihtavuori, Hodgon, etc. Cada marca, fabrica diferentes tipos, lo que permite lograr de cada cartucho las mejores prestaciones  posibles.Las pólvoras se identifican y caracterizan por su velocidad o ritmo de combustión. Habitualmente se emplea el término “progresiva“ como una forma de indicar que el volumen de gas emitido durante el reducido tiempo en que dura la combustión, va en aumento. Esto importa sobretodo en un arma larga porque para poder lograr una buena velocidad  final es necesario mantener el empuje a medida de (dequeísmo) que va aumentando el espacio atrás del proyectil, de tal modo de lograr el mejor perfil de aceleración.  Históricamente se ha aplicado este término a las 

Page 5: Polvoras

pólvoras para cañón, cuyos granos (gracias a la mayor escala) pueden diseñarse mucho más grandes  y con ello realizar muchas perforaciones a los mismos, de modo de regular la velocidad de combustión. Según la geometría del grano, la pólvora puede ser  degresiva, estable o  progresiva. Siempre es conveniente que sea progresiva, sin embargo en las  armas  portátiles  los granos son forzosamente muy pequeños y se llegan a emplear geometrías como la esférica cuya combustión es fuertemente degresiva como veremos más adelante.  En este caso se resuelve el problema aplicando capas de control de combustión con dinitrotolueno o etilcentralita. De ese modo, en el caso de las pólvoras esféricas nos encontramos con una pólvora geométricamente degresiva con comportamiento modificado para logar cierto retardo en la marcha de la combustión. En la práctica esta denominación presenta mucha confusión, por lo tanto en armas de mano, los especialistas concuerdan en que es más conveniente hablar simplemente de pólvoras con ritmo de combustión lento, medio o  rápido.El SAAMI, instituto que regula la fabricación de las armas de  fuego en USA, usa también el término “progresiva”,  sin embargo muchos autores hablan solamente de “burning rate”.