火药
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火藥又被稱為黑火藥, 是一種早期的炸藥. 現在雖然已經被無煙火藥及TNT等炸藥取代, 但是今天還是有生產作為煙花, 鞭砲, 模型火箭以及仿古的前鏜上彈槍枝的炸藥使用. 如果想要有關黃色炸藥的資料﹐請到三硝基甲苯頁查看。
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說明
火藥是用硫磺粉和木炭粉(主要提供碳)以及硝酸鉀(主要提供氧氣)按照"一硝二磺三木炭"的比例(硝酸鉀75%、硫磺10%、木炭15%)混合而制成的.
最佳比例則應該為硝酸鉀74.64%, 硫磺11.85%, 木炭13.51%以重量為比例計算. 不過上述的75, 10, 15比例則還是現在的工業生產標準比例.
- 2(KNO3) + S + 3C → K2S + N2 + 3(CO2)
這時將產生大量的白色氣體﹐而若是在封閉的空間內﹐產生的氣體可以推進要發射的物體。
雖然黑火藥並不是真的高爆炸性物品﹐ 但是美國交通局則因為其易燃性而列為A級高爆炸品。 煙花的製造工廠發生大爆炸並不少見﹐ 尤其是在亞洲地區。 含有黑火藥的完成品如煙花及模型火箭等﹐則被列作C級危險度﹐因為這類包裝之下﹐黑火藥比較難起火爆炸。
歷史
火藥一般認為發明於9世紀的唐朝(公元618年~907年), 於《真元妙道要路》一書中記載, 亦有文學作品中在唐朝以前出現木炮這類武器, 但因此類作品皆著於唐朝以後, 真實性成疑, 所以並不被承認為發明時間.
有研究指出火藥始見於秦朝(公元前221年~前206年)﹐但是因為文獻不足以及當時只是因為煉丹時偶爾做出的副產品/失敗作, 並沒有制式紀錄製作方法. 其中一種相傳最初火藥紀錄原因, 則為煉丹術文獻中的記載, 警告千萬不可混和一些指定物品, 不然就會引起爆炸. 可是現在可追尋的文獻中, 亦可看出當時的混合物混有多種不能燃燒的材料, 甚至有混進人類精液. 亦有推測火藥始用於方便點火.
一直到19世紀為止, 火藥都是唯一知道存在的推進燃料以及炸藥.
火藥一般被中國人認為是中國古代四大發明之一﹐西方國家並沒有中國古代四大發明一說, 但是多承認火藥為中國最先發明並使用。
一般認為11世紀宋朝時, 中國開始把其使用為戰爭工具, 以火箭和投石機搭載的炸彈形式出現。最早可追尋的紀錄為1259年﹐竹枝被使用來發射瓦土彈頭. 此類火箭大都只是驚嚇作用, 並不實際構成巨大威脅. 倒是初期火藥有不少有毒混合物, 例如汞和砷, 因此可以被視為一種化學武器。
現時找到最古早的金屬製大炮約製作於1323年。但是元朝(1279年~1368年)之前的蒙古人有使用大炮來對抗當時的俄羅斯人﹐當時歐洲的罗吉尔·培根於1248年就有記載於其著作中。
在1304年阿拉伯人亦將黑火藥應用在軍事上﹐放在竹或鐵製的管內﹐以射擊箭枝。
歐洲方面﹐最早有大炮的紀錄則為1313年於比利時根特市出口的大炮。而於14世紀中期﹐不論是歐洲還是中國的文獻也有非常多的大炮使用紀錄。不過﹐是歐洲人先發現。其實火藥中只有三種成份是有用的﹐亦是最先明白主要有效成份為硝酸鉀.
無論是中國還是歐洲﹐製作火藥兵器的最大問題﹐還是難以生產能夠承受火藥爆炸力的炮管/槍管. 所以歐洲亦有傳說中國只使用火藥來作煙花和炮仗. 事實是13, 14世紀以後, 中國還是有大量使用大炮和火箭. 例如北京的矮厚城牆, 作用就是用來防禦炮擊的。而明朝(公元1368~1644年)的首都亦在1421年由南京移往北京, 相傳就是因為南京附近的山脈都是極佳的侵入者對南京炮擊地點.
火藥以及槍炮的起源一直極有爭議性, 因為很多中國的現存文獻都是在17世紀左右的抄本而非初時的正本. 而中國的火藥兵器發展在和歐洲商人有接觸以前, 亦不能脫離原始階段. 根據日本的紀錄表示, 在葡萄牙人在1543年於種子島登陸(或應說是撞船意外)前, 日本並沒有(或已失傳)手持的火藥兵器. 而元朝大量使用火藥兵器似乎就是使火藥兵器興起的原因, 不過之間還是有一段時間使用舊式的攻城兵器如投石機.
而在歐洲, 15~17世紀則是火藥兵器獲得大量發展的時代. 因為治金術的進步, 使得手持的火藥兵器如火槍成為可能. 而火炮的技術亦漸漸的超越了由中國傳入的技術. 這些火炮技術則在後來由耶穌會的傳教士傳回至中國, 而這些傳教士亦被當時(明末清初)的皇帝任命為製作大炮的負責人.例如，清朝初年三藩之亂時，康熙皇帝便命令當時任時於欽天監的耶穌會教士南懷仁，製造大量新式火砲，以對付自雲南起亂的吳三貴，其中最為有名的火砲稱作「武成永固大將軍砲」，這是一種銅砲，重3公噸、砲長310 公分、口徑12.5 公分、用藥5 觔（斤）、生鐵砲子10 觔。
17世紀後期﹐歐洲的黑火藥亦用在和平用途上﹐例如採礦﹐築路等。
於19世紀中後期, 因為發明了無煙火藥, 硝酸甘油以及硝酸繊維(硝酸綿)等炸藥, 而使得火藥被這些炸藥所取代。火藥被用作和平用途﹐例如煙花、鞭砲等。
現代應用
現代軍事中黑火藥也被用在點火裝藥、起爆劑、引信及空包彈裝藥中。
另外在焰火、定時引信、信號、爆竹、發煙劑、禮炮及軍事演習時為了觀察炸彈著點準確度的演習炸彈裝藥。
參見
參考
- Ebrey, Patricia Buckley (1999). The Cambridge Illustrated History of China, Cambridge University Press. ISBN 0-521-66991-X.
- Partington, James Riddick (1998). A History of Greek Fire and Gunpowder, The Johns Hopkins University Press. ISBN 0-8018-5954-9.
