Zwart poeder is de naam die wordt gegeven aan het vroegst bekende chemisch explosief. Het wordt gebruikt als straalpoeder en als drijfgas voor vuurwapens, raketten en vuurwerk. De samenstelling van zwart poeder of buskruit is niet ingesteld. In de loop van de geschiedenis zijn er verschillende composities gebruikt. Hier is een blik op enkele van de meest opvallende of meest voorkomende composities, plus de samenstelling van modern zwart poeder.
Er is niets ingewikkelds aan de formulering van zwart poeder. Het bestaat uit houtskool (koolstof), salpeter (kaliumnitraat of soms natriumnitraat) en zwavel. Houtskool en zwavel fungeren als brandstof voor de explosie, terwijl salpeter als oxidatiemiddel fungeert. Zwavel verlaagt ook de ontstekingstemperatuur, wat de verbrandingssnelheid verhoogt.
Houtskool wordt gebruikt in plaats van pure koolstof omdat het onvolledig afgebroken cellulose bevat. Het heeft een veel lagere zelfontbrandingstemperatuur. Zwart poeder gemaakt met pure koolstof zal ontbranden, maar het zal niet ontploffen.
Bij de bereiding van zwart poeder in de handel wordt kaliumnitraat of een ander nitraat (bijv. Natriumnitraat) meestal bedekt met grafiet (een vorm van koolstof). Dit helpt de opbouw van elektrostatische lading te voorkomen, waardoor de kans wordt verkleind dat een verdwaalde vonk het mengsel voortijdig zal ontsteken.
Soms wordt zwart poeder getrommeld met grafietstof nadat het is gemengd om de korrels te coaten. Naast het verminderen van statische elektriciteit, vermindert het grafiet de vochtabsorptie, waardoor kan worden voorkomen dat het buskruit ontsteekt.
Typisch modern buskruit bestaat uit salpeter, houtskool en zwavel in een verhouding van 6: 1: 1 of 6: 1,2: 0,8. Historisch belangrijke formuleringen zijn berekend op basis van een percentage:
Formule | Salpeter | Houtskool | Zwavel |
Bisschop Watson, 1781 | 75.0 | 15.0 | 10.0 |
Britse regering, 1635 | 75.0 | 12.5 | 12.5 |
Bruxelles studies, 1560 | 75.0 | 15.62 | 9.38 |
Whitehorne, 1560 | 50.0 | 33.3 | 16.6 |
Arderne lab, 1350 | 66.6 | 22.2 | 11.1 |
Roger Bacon, c. 1252 | 37.50 | 31.25 | 31.25 |
Marcus Graecus, 8e eeuw | 69.22 | 23.07 | 7,69 |
Marcus Graecus, 8e eeuw | 66.66 | 22.22 | 11.11 |
Bron: De chemie van pistoolpoeder en explosieven