Schießpulver, oft als Schwarzpulver bezeichnet, um es von modernen rauchlosen Varianten zu unterscheiden, stellt den frühesten dokumentierten chemischen Sprengstoff dar. Seine Zusammensetzung besteht aus Schwefel, Holzkohle (hauptsächlich kohlenstoffhaltiges Material) und Kaliumnitrat (Salpeter). In dieser Mischung fungieren Schwefel und Holzkohle als Brennmittel, während Salpeter als Oxidationsmittel dient. In der Vergangenheit wurde Schießpulver häufig als Treibstoff in Schusswaffen, Artillerie, Raketen und pyrotechnischen Geräten eingesetzt. Darüber hinaus wird es als Sprengmittel in verschiedenen industriellen Kontexten eingesetzt, beispielsweise in Steinbrüchen, Bergbaubetrieben und beim Bau von Pipelines, Tunneln und Straßen.
Schießpulver, allgemein als Schwarzpulver bezeichnet, um es vom modernen rauchlosen Pulver zu unterscheiden, ist der früheste bekannte chemische Sprengstoff. Es besteht aus einer Mischung aus Schwefel, Holzkohle (die hauptsächlich aus Kohlenstoff besteht) und Kaliumnitrat (Salpeter). Schwefel und Holzkohle dienen als Brennstoffe, während der Salpeter ein Oxidationsmittel ist. Schießpulver wird in großem Umfang als Treibstoff in Schusswaffen, Artillerie, Raketentechnik und Pyrotechnik verwendet, einschließlich der Verwendung als Sprengmittel für Sprengstoffe in Steinbrüchen, im Bergbau, beim Bau von Pipelines, Tunneln und Straßen.
Schießpulver wird aufgrund seiner vergleichsweise langsamen Zersetzungsrate, der moderaten Zündtemperatur und der daraus resultierenden geringen Brisanz (der Fähigkeit zur Zersplitterung) als wenig explosiv eingestuft. Im Gegensatz zu hochexplosiven Stoffen, die detonieren und eine Überschallstoßwelle erzeugen, kommt es bei schwachen Sprengstoffen zu einer Verpuffung, die durch eine Verbrennung mit Unterschallgeschwindigkeit gekennzeichnet ist. Wenn Schießpulver hinter einem Projektil gezündet wird, erzeugt es ausreichend Druck, um den Schuss mit hoher Geschwindigkeit aus der Mündung zu befördern, normalerweise ohne dabei so viel Kraft auszuüben, dass der Lauf der Schusswaffe zerbricht. Folglich fungiert es effektiv als Treibstoff, ist jedoch aufgrund seiner begrenzten Sprengkraft für die Zerstörung von Felsformationen oder Befestigungen weniger wirksam. Trotz dieser Einschränkungen wurde es bis zur zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts, zeitgleich mit der Einführung der ersten hochexplosiven Sprengstoffe, weiterhin in großem Umfang in gezündeten Artilleriegeschossen und verschiedenen Bergbau- und Tiefbauprojekten eingesetzt.
Schießpulver gilt als eine der vier großen Erfindungen Chinas. Ursprünglich von taoistischen Praktikern für pharmazeutische Anwendungen konzipiert, begann sein Einsatz in der Kriegsführung ungefähr im Jahr 904 n. Chr. Die Einführung von rauchfreiem Pulver führte zu einem Rückgang seiner militärischen Anwendungen, während seine vergleichsweise Ineffizienz im industriellen Kontext dazu führte, dass es durch fortschrittlichere Alternativen ersetzt wurde, darunter Dynamit und Ammoniumnitrat/Heizöl-Mischungen.
Effekte
Da es sich bei Schießpulver um einen geringen Sprengstoff handelt, erfährt es eher eine Deflagration (schnelle Verbrennung) als eine Detonation. Diese Eigenschaft ist bei Treibstoffsystemen von Vorteil, bei denen eine zerstörerische Stoßwelle, die die Feuerwaffe beschädigen oder den Bediener verletzen könnte, unerwünscht ist. Umgekehrt stellt es eine Einschränkung dar, wenn eine Sprengwirkung mit hoher Sprengwirkung erforderlich ist. Unter solchen Umständen ist für das Treibmittel, insbesondere für die bei seiner Verbrennung entstehenden Gase, ein strikter Einschluss erforderlich. Aufgrund seines inhärenten Oxidationsmittels und der beschleunigten Verbrennungsrate unter Druck kann die Zündung von Schießpulver Behälter wie Granaten oder improvisierte Geräte wie „Rohrbomben“ oder „Schnellkochtopf“-Gehäuse zum Platzen bringen und so Schrapnelle erzeugen.
Für die Zertrümmerung von Gestein in Steinbrüchen werden in der Regel hochexplosive Sprengstoffe bevorzugt. Dennoch führt Schießpulver aufgrund seiner geringen Brisanz im Vergleich zu anderen Sprengstoffen zu weniger Brüchen und liefert einen größeren Anteil an verwendbarem Stein. Diese Eigenschaft macht es zum Strahlen von empfindlichen Materialien wie Schiefer oder monumentalen Steinen wie Granit und Marmor geeignet. Schießpulver eignet sich auch hervorragend für Anwendungen wie Platzpatronen, Signalraketen, Explosionsladungen und den Antrieb von Rettungsleinen. Darüber hinaus findet es Verwendung in der Pyrotechnik für Granatenantriebe, als Treibstoff in Raketen und für spezielle Spezialeffekte.
Während der Verbrennung wandelt sich weniger als die Hälfte der Masse des Schießpulvers in gasförmige Produkte um; Der Großteil wird in Feinstaub umgewandelt. Ein Teil dieser Partikel wird ausgestoßen, was zu verschwendeter Antriebsenergie, Luftverschmutzung und verschiedenen betrieblichen Nachteilen führt, wie etwa der Entdeckung des Standorts eines Kämpfers oder der Entstehung von Nebel, der die Sicht beeinträchtigt. Ein anderer Teil sammelt sich als erhebliche Rußschicht im Lauf an, was das anschließende Abfeuern erschwert und möglicherweise zu Fehlfunktionen automatischer Waffen führt. Darüber hinaus enthält dieser Rückstand Kaliumoxid oder Natriumoxid, die beide hygroskopisch sind. Bei der Aufnahme von Luftfeuchtigkeit bilden diese Verbindungen Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid, was zu Korrosion in Waffenläufen aus Schmiedeeisen oder Stahl führt. Folglich erfordern Schusswaffen, die Schießpulver verwenden, eine sorgfältige und routinemäßige Reinigung, um diese korrosiven Rückstände zu entfernen.
Schießpulverladungen sind mit modernen Schusswaffen kompatibel, sofern diese Waffen nicht mit Gas betrieben werden. Die am besten geeigneten modernen Schusswaffen für Schießpulver sind Schrotflinten mit langem Rückstoß, glattem Lauf und verchromten wichtigen Komponenten, einschließlich Läufen und Bohrungen. Diese Schusswaffen weisen weniger Verschmutzung und Korrosion auf und erleichtern dadurch die Wartung.
Verlauf
China
Die früheste urkundliche Erwähnung dessen, was in China als Schießpulver bekannt ist, stammt aus dem 9. Jahrhundert, während der Tang-Dynastie. Dieser erste Hinweis erschien in einer Formel im Taishang Shengzu Jindan Mijue (Chinesisch: 太上聖祖金丹秘訣) im Jahr 808, ungefähr fünf Jahrzehnte später folgte seine Aufnahme in einen daoistischen Text mit dem Titel Zhenyuan miaodao yaolüe (真元妙道要略). Das Taishang Shengzu Jindan Mijue beschreibt eine spezielle Formel, die aus sechs Teilen Schwefel, sechs Teilen Salpeter und einem Teil Geburtskraut besteht. Im Zhenyuan miaodao yaolüe heißt es: „Einige haben Schwefel, Realgar und Salpeter mit Honig erhitzt; Rauch und Flammen entstanden, so dass ihre Hände und Gesichter verbrannt wurden und sogar das ganze Haus, in dem sie arbeiteten, niederbrannte.“ Diese taoistischen Texte deuten darauf hin, dass chinesische Alchemisten das Schießpulver wahrscheinlich zufällig entdeckten, als sie Experimente zur Formulierung eines Lebenselixiers durchführten. Dieser Ursprung in der experimentellen Medizin zeigt sich in der chinesischen Bezeichnung huoyao (Chinesisch: 火药/火藥; Pinyin: huǒ yàoNaher Osten
Iqtidar Alam Khan geht davon aus, dass die Mongolen bei ihren Invasionen in Persien und Mesopotamien Schießpulver eingeführt haben. Berichten zufolge erlangten Muslime zwischen 1240 und 1280 Kenntnisse über Schießpulver. In dieser Zeit dokumentierte der syrische Gelehrte Hasan al-Rammah Rezepte, Salpeter-Reinigungsmethoden und Beschreibungen von Brandvorrichtungen auf Schießpulverbasis. Al-Rammahs Terminologie, die Verweise auf Salpeter als „chinesischen Schnee“ (Arabisch: ثلج الصين thalj al-ṣīn) enthält, Feuerwerk als „Chinesische Blumen“ und Raketen als „chinesische Pfeile“ deuten auf einen chinesischen Ursprung des Wissens über Schießpulver hin. Umgekehrt behauptet Ahmad Y. al-Hassan, dass Schießpulver im späten zwölften oder frühen dreizehnten Jahrhundert in Syrien und Ägypten weit verbreitet war, und verweist auf al-Rammahs Zuschreibung seines Wissens an „seinen Vater und seine Vorfahren“. In Persien wurde Salpeter als „chinesisches Salz“ (persisch: نمک چینی}, romanisiert: namak-i chīnī) oder „Salz aus chinesischen Salzwiesen“ (نمک شوره چینی namak-i shūra-yi chīnī). Hasan al-Rammah dokumentierte 107 Schießpulverrezepte in seinem Werk The Book of Military Horsemanship and Ingenious War Devices (Arabisch: الـفـروسـيـة و الـمـنـاصـب الـحـربـيـة, romanisiert: al-Furūsiyya wal-Manāsib al-Ḥarbiyya), mit 22 speziell detaillierten Raketenformulierungen. Die mittlere Zusammensetzung von 17 dieser 22 Raketenrezepte (75 % Nitrate, 9,06 % Schwefel und 15,94 % Holzkohle) spiegelt weitgehend die heutige Idealformulierung von 75 % Kaliumnitrat, 10 % Schwefel und 15 % Holzkohle wider. In dieser Abhandlung werden auch Zündschnüre, Brandbomben, Naphtha-Töpfe und Feuerlanzen beschrieben und eine Abbildung und Beschreibung dessen, was als der früheste Torpedo gilt, enthält. Dieser Torpedo wurde als „Ei, das sich bewegt und brennt“ bezeichnet. Es bestand aus zwei aneinander befestigten und mit Filz versiegelten Eisenblechen. Das abgeflachte, birnenförmige Gerät enthielt Schießpulver, Metallspäne, „gute Mischungen“, zwei Stäbe und eine große Rakete als Antrieb. Basierend auf der beigefügten Abbildung bestand seine beabsichtigte Funktion darin, über die Wasseroberfläche zu gleiten. Feuerlanzen wurden in Konflikten zwischen muslimischen Streitkräften und den Mongolen in den Jahren 1299 und 1303 eingesetzt. Al-Hassan behauptet, dass das Mamluk-Sultanat während der Schlacht von Ain Jalut im Jahr 1260 gegen die Mongolen „die erste Kanone der Geschichte“ eingesetzt habe und dabei angeblich eine explosive Schießpulverformel mit nahezu identischen idealen Zusammensetzungsverhältnissen verwendet habe. Andere Historiker raten jedoch zur Vorsicht bei Behauptungen über den islamischen Schusswaffengebrauch zwischen 1204 und 1324 und weisen darauf hin, dass in spätmittelalterlichen arabischen Texten der Begriff naft sowohl für Schießpulver als auch für die frühere Brandsubstanz Naphtha verwendet wurde. Der früheste erhaltene dokumentarische Beweis für Kanonen in der islamischen Welt stammt aus einem arabischen Manuskript aus dem frühen 14. Jahrhundert. Während die Identität des Autors ungewiss bleibt, wird spekuliert, dass es sich um Shams al-Din Muhammad handelt, der 1350 verstarb. Abbildungen aus diesem Manuskript, das etwa zwischen 1320 und 1350 datiert ist, zeigen verschiedene Schießpulverwaffen, darunter Schießpulverpfeile, Bomben, Feuerrohre und Feuerlanzen oder rudimentäre Geschütze. Der Text beschreibt eine als Midfa bezeichnete Schießpulverwaffe, die mithilfe von Schießpulver Projektile aus einem an einem Schaft befestigten Rohr abfeuerte. Dieses Gerät wird von einigen Gelehrten als Kanone eingestuft, während andere anderer Meinung sind. Eine Herausforderung bei der Identifizierung von Kanonen in arabischen Texten des frühen 14. Jahrhunderts ergibt sich aus dem Begriff midfa, der zwischen 1342 und 1352 vorkommt, sich aber nicht eindeutig auf echte Handfeuerwaffen oder Bombardements bezieht. Zeitgenössische Aufzeichnungen über metallläufige Kanonen in der islamischen Welt tauchen erst im Jahr 1365 auf. Needham geht davon aus, dass der Begriff Midfa ursprünglich die Röhre oder den Zylinder eines Naphtha-Projektors, im Wesentlichen eines Flammenwerfers, bezeichnete. Nach dem Aufkommen des Schießpulvers entwickelte sich seine Bedeutung weiter und bezeichnete das Rohr der Feuerlanzen und später den Zylinder sowohl von Handfeuerwaffen als auch von Kanonen. Paul E. J. Hammer gibt an, dass das Mamluk-Sultanat bereits 1342 nachweislich Kanonen einsetzte. J. Lavin weist darauf hin, dass maurische Streitkräfte während der Belagerung von Algeciras im Jahr 1343 Kanonen einsetzten. Shihab al-Din Abu al-Abbas al-Qalqashandi dokumentierte eine Metallkanone, die irgendwann zwischen 1365 und 1376 eine Eisenkugel abfeuerte. Musketen wurden 1465 im Osmanischen Reich eingeführt. 1598 charakterisierte der chinesische Autor Zhao Shizhen türkische Musketen als ihren europäischen Gegenstücken überlegen. In der chinesischen Militärabhandlung Wubei Zhi (veröffentlicht 1621) wurden anschließend türkische Musketen detailliert beschrieben, die über einen Zahnstangenmechanismus verfügten, ein Merkmal, das bei europäischen oder chinesischen Schusswaffen dieser Zeit nicht dokumentiert war. Die staatlich kontrollierte Schießpulverproduktion des Osmanischen Reiches, die durch frühe Lieferketten für Salpeter, Schwefel und hochwertige Eichenholzkohle aus Anatolien erleichtert wurde, spielte eine entscheidende Rolle bei seiner Expansion vom 15. bis zum 18. Jahrhundert. Allerdings ging die systematische Produktion von türkischem Schießpulver im 19. Jahrhundert deutlich zurück, was mit dem Niedergang der militärischen Macht des Reiches einherging. Die ersten westlichen Beschreibungen von Schießpulver finden sich in Texten des englischen Philosophen Roger Bacon aus dem Jahr 1267, insbesondere in seinen Werken Opus Majus und Opus Tertium. Auf Kontinentaleuropa stammen die frühesten dokumentierten Rezepte für Schießpulver, die Marcus Graecus oder Markus dem Griechen zugeschrieben werden, aus der Zeit zwischen 1280 und 1300 und sind im Liber Ignium, auch bekannt als Buch der Feuer, enthalten. Bestimmte historische Berichte deuten auf den möglichen Einsatz von Schießpulverwaffen durch mongolische Streitkräfte gegen europäische Gegner während der Schlacht von Mohi im Jahr 1241 hin. Professor Kenneth Warren Chase führt die Einführung des Schießpulvers und der damit verbundenen Waffen in Europa auf die Mongolen zurück. Dennoch ist ein definitiver Übertragungsweg noch nicht geklärt. Während die Mongolen häufig als wahrscheinlichster Überträger identifiziert werden, betont Timothy May, dass es „keine konkreten Beweise dafür gibt, dass die Mongolen außerhalb Chinas regelmäßig Schießpulverwaffen eingesetzt haben“. May weist weiter darauf hin, dass „die Mongolen die Schießpulverwaffe in ihren Kriegen gegen die Jin, die Song und bei ihren Invasionen in Japan einsetzten.“ Historische Aufzeichnungen zeigen, dass die Schießpulverproduktion in England 1346 im Tower of London begann, 1461 dort ein eigenes Pulverhaus errichtet wurde und 1515 drei königliche Schießpulverhersteller angestellt wurden. Die Produktion und Lagerung von Schießpulver erfolgte auch in anderen königlichen Festungen, darunter Portchester Schloss. Der Englische Bürgerkrieg (1642–1645) stimulierte das Wachstum der Schießpulverindustrie erheblich, insbesondere nach dem Widerruf des königlichen Patents im August 1641. Während des späten 14. Jahrhunderts wurde Schießpulver in Europa durch den Prozess des Corning verfeinert, bei dem die Substanz in kleine Körnchen getrocknet wurde, um ihre Verbrennungseffizienz und Konsistenz zu verbessern. Gleichzeitig begannen europäische Hersteller mit der systematischen Reinigung von Salpeter, wobei sie kaliumkarbonatreiche Holzasche verwendeten, um Kalzium aus der Mistlauge auszufällen, und Ochsenblut, Alaun und Rübenscheiben zur Klärung der resultierenden Lösung verwendeten. In der Renaissancezeit entwickelten sich zwei unterschiedliche europäische Schulen der pyrotechnischen Philosophie: eine in Italien und eine andere in Nürnberg, Deutschland. In Italien gehörte der 1480 geborene Vannoccio Biringuccio der Gilde Fraternita di Santa Barbara an. Er wich von der üblichen Geheimhaltung ab, indem er sein umfassendes Wissen in einem volkssprachlichen Buch mit dem Titel De la pirotechnia dokumentierte. Dieses Werk wurde 1540 posthum veröffentlicht, erlebte im Laufe von 138 Jahren neun Auflagen und wurde anschließend 1966 von MIT Press nachgedruckt. Mitte des 17. Jahrhunderts erfreuten sich Feuerwerkskörper in ganz Europa einer beispiellosen Popularität als Unterhaltungskunst und wurden häufig in Resorts und öffentlichen Gärten aufgeführt. Die Veröffentlichung der Deutschen Anweisung zur Feuerwerkerey im Jahr 1748 verbreitete pyrotechnische Techniken so gründlich, dass „das Feuerwerkmachen zu einer exakten Wissenschaft geworden ist“. Im Jahr 1774 bestieg Ludwig XVI. im Alter von 20 Jahren den französischen Thron. Als er erkannte, dass Frankreich nicht ausreichend mit Schießpulver versorgt war, richtete er eine Schießpulververwaltung ein und ernannte den Anwalt Antoine Lavoisier zu deren Leiter. Trotz seiner bürgerlichen Herkunft häufte Lavoisier nach seinem Jurastudium durch eine Firma, die mit der Erhebung königlicher Steuern beauftragt war, beträchtlichen Reichtum an, der es ihm ermöglichte, experimentelle Naturwissenschaften als Nebenberuf zu betreiben. Frankreich hatte jahrhundertelang keinen Zugang zu erschwinglichem Salpeter – einem von den Briten kontrollierten Gut – und war daher auf königliche Hofbesitzer, sogenannte Salpetermänner, angewiesen. Diese Personen übten das Droit de Fouille, das „Recht zum Graben“, aus, das es ihnen erlaubte, stickstoffreichen Boden zu konfiszieren und Scheunenmauern abzureißen, ohne die Grundstückseigentümer zu entschädigen. Infolgedessen griffen Bauern, wohlhabende Bürger und sogar ganze Gemeinden auf die Bestechung dieser Petermänner und des zugehörigen Verwaltungsapparats zurück, um ihre Strukturen zu schützen und die Salpetergewinnung zu verhindern. Anschließend startete Lavoisier ein intensives Programm zur Steigerung der Salpeterproduktion. Er reformierte das droit de fouille und schaffte es später ab, untersuchte optimale Raffinierungs- und Pulverherstellungstechniken, implementierte robuste Management- und Aufzeichnungssysteme und etablierte Preisstrukturen, die private Investitionen in Produktionsanlagen stimulierten. Obwohl Salpeter aus neu errichteten Fäulnisfabriken nach preußischem Vorbild noch nicht verfügbar war (ein Prozess, der etwa 18 Monate dauerte), erzielte Frankreich innerhalb eines Jahres einen Überschuss an Schießpulver, der den Export ermöglichte. Von diesem Überangebot profitierte insbesondere die Amerikanische Revolution. Durch sorgfältige Tests und präzise Anpassungen der Proportionen und Mahldauer erlangte Schießpulver, das in Mühlen wie der in Essonne bei Paris hergestellt wurde, 1788 weltweite Überlegenheit und Erschwinglichkeit. Im späten 19. Jahrhundert unternahmen die britischen Physiker Andrew Noble und Frederick Abel Anstrengungen, die Eigenschaften von Schießpulver zu verbessern. Ihre Arbeit lieferte die Grundprinzipien für die Noble-Abel-Gasgleichung, die für das Verständnis der inneren Ballistik von entscheidender Bedeutung ist. Im späten 19. Jahrhundert kam es nach der Einführung des rauchfreien Pulvers zu einem deutlichen Rückgang der Schießpulverindustrie. Nach dem Ersten Weltkrieg schlossen sich die meisten britischen Schießpulverhersteller zu einem einzigen Unternehmen, „Explosives Trades Limited“, zusammen, was zur Schließung zahlreicher Produktionsstätten, darunter auch in Irland, führte. Dieses konsolidierte Unternehmen wurde später in Nobel Industries Limited umgewandelt, das 1926 zu einem Grundbestandteil von Imperial Chemical Industries wurde. Gleichzeitig strich das Innenministerium Schießpulver aus der Kategorie „Zulässige Sprengstoffe“. Kurz darauf, am 31. Dezember 1931, wurde die ehemalige Curtis & Harveys Glynneath-Schießpulverfabrik in Pontneddfechan in Wales stellte ihren Betrieb ein und wurde anschließend 1932 durch einen Brand zerstört. Die letzte in Betrieb befindliche Schießpulverfabrik der Royal Gunpowder Factory in Waltham Abbey wurde 1941 durch eine deutsche Fallschirmmine beschädigt und nahm die Produktion nie wieder auf. Dieser Trend setzte sich mit der Schließung und dem Abriss der Schießpulverabteilung der Royal Ordnance Factory, ROF Chorley, am Ende des Zweiten Weltkriegs und der Einstellung des Betriebs der Schießpulverfabrik Roslin von ICI Nobel im Jahr 1954 fort. Folglich blieb der Standort Ardeer von ICI Nobel in Schottland, an dem sich eine Schießpulverfabrik befand, die einzige Anlage in Großbritannien, die Schießpulver herstellte. Der Schießpulverproduktionsbereich am Standort Ardeer wurde im Oktober 1976 endgültig geschlossen. Schießpulver und zugehörige Waffen wurden während der Mongoleneinfälle nach Indien eingeführt. Obwohl die Mongolen von Alauddin Khalji aus dem Sultanat Delhi besiegt wurden, blieben einige mongolische Soldaten nach ihrer Konvertierung zum Islam in Nordindien. Nach Angaben des Tarikh-i Firishta (1606–1607) inszenierte Nasiruddin Mahmud, der Herrscher des Sultanats Delhi, bei seiner Ankunft in Delhi im Jahr 1258 eine beeindruckende pyrotechnische Demonstration für den Gesandten des mongolischen Herrschers Hulegu Khan. Diese Demonstration von Nasiruddin Mahmud zielte darauf ab, seine Autorität zu demonstrieren und alle mongolischen Einfälle wie die Belagerung von Bagdad abzuschrecken (1258). Darüber hinaus gab es bereits 1366 in zahlreichen muslimischen Königreichen in ganz Indien Schusswaffen, insbesondere Top-o-Tufak. Anschließend verbreitete sich der Einsatz von Schießpulver in der Kriegsführung in Indien, was durch Ereignisse wie die Belagerung von Belgaum im Jahr 1473 unter der Führung von Sultan Muhammad Shah Bahmani veranschaulicht wurde. Der osmanische Admiral Seydi Ali Reis wird nach seinem Schiffbruch für die Einführung der frühesten Formen von Luntenschlosswaffen verantwortlich gemacht, die die Osmanen während der Belagerung von Diu im Jahr 1531 gegen die Portugiesen einsetzten. Anschließend wurde in Regionen wie Tanjore, Dacca, Bijapur und Murshidabad eine breite Palette von Schusswaffen, insbesondere großkalibrige Geschütze, entdeckt. Bronzekanonen wurden vor allem aus Calicut, der ehemaligen Hauptstadt der Zamorins, aus dem Jahr 1504 geborgen. Der Mogulkaiser Akbar initiierte die Massenproduktion von Luntenschlössern für die Mogularmee. Akbar selbst soll während der Belagerung von Chittorgarh persönlich einen prominenten Rajput-Kommandeur erschossen haben. Die Moguln nutzten auch Bambusraketen, hauptsächlich zu Signalzwecken, und setzten Pioniere ein – Spezialeinheiten, deren Aufgabe es war, umfangreiche Steinbefestigungen zu sprengen, um Schießpulverladungen strategisch zu platzieren. Der Mogulkaiser Shah Jahan führte fortschrittlichere Luntenschlösser ein, die eine Synthese aus osmanischem und mogulischem Design darstellen. Shah Jahan engagierte sich auch mit europäischen Mächten in seiner Provinz Gujarāt, einer wichtigen Salpeterquelle für die europäische Schießpulverproduktion im 17. Jahrhundert. Auch Bengalen und Mālwa waren an der Salpeterproduktion beteiligt. Die Niederländer, Franzosen, Portugiesen und Engländer etablierten Chhapra als Hauptknotenpunkt für die Salpeterveredelung. Nach der Gründung des Sultanats Mysore durch Hyder Ali wurden französische Militäroffiziere damit beauftragt, die Mysore-Armee zu unterweisen. Hyder Ali und sein Sohn Tipu Sultan leisteten Pionierarbeit bei der Einführung moderner Kanonen und Musketen; Ihr Militär war auch das erste in Indien, das standardisierte Uniformen einführte. Während des Zweiten Anglo-Mysore-Krieges setzten Hyder Ali und sein Sohn Tipu Sultan mysoreanische Raketen gegen britische Streitkräfte ein und errangen bei verschiedenen Gelegenheiten bedeutende taktische Siege. Die Mysorean-Raketen dienten als Vorläufer der Entwicklung der Congreve-Rakete, die die Briten während der Napoleonischen Kriege und des Krieges von 1812 in großem Umfang einsetzten. Die Einführung von Kanonen in Majapahit erfolgte während des Versuchs der chinesischen Armee von Kublai Khan, im Jahr 1293 unter der Führung von Ike Mese in Java einzumarschieren. Die Geschichte von Yuan dokumentiert den mongolischen Einsatz von Kanonen (chinesisch: 炮 – Pào) gegen Daha-Streitkräfte. Das Königreich Ayutthaya setzte 1352 während seines Feldzugs gegen das Khmer-Reich Kanonen ein. Innerhalb von zehn Jahren waren im Khmer-Reich erhebliche Mengen Schießpulver vorhanden. Bis zum Ende des Jahrhunderts setzte die Trần-Dynastie auch Schusswaffen ein. Obwohl das Verständnis für die Herstellung von Waffen auf Schießpulverbasis nach der erfolglosen Invasion der Mongolen in Java entstand und der Vorläufer der Schusswaffen, das Stangengewehr (Bedil Tombak), bereits im Jahr 1413 in javanischer Verwendung dokumentiert ist, entwickelte sich das Fachwissen zur Herstellung „echter“ Schusswaffen erst erheblich später, nach der Mitte des 15. Jahrhunderts. Dieses Wissen wurde von islamischen Nationen aus Westasien eingeführt, höchstwahrscheinlich von Arabern. Während das genaue Jahr der Einführung noch unbestätigt ist, geht man allgemein davon aus, dass es nicht früher als 1460 liegt. Vor der Ankunft der Portugiesen in Südostasien besaßen indigene Bevölkerungsgruppen bereits rudimentäre Schusswaffen wie die Java-Arkebuse. Der portugiesische Einfluss auf die lokale Bewaffnung nach der Eroberung von Malakka im Jahr 1511 führte zur Entwicklung einer neuen Hybrid-Luntenschloss-Feuerwaffe, die als Istinggar bekannt ist. Bei ihrer Ankunft im Archipel bezeichneten die Portugiesen das Hinterlader-Drehgewehr als berço, während die Spanier es verso nannten. Zu Beginn des 16. Jahrhunderts stellten javanische Handwerker bereits vor Ort umfangreiche Artilleriegeschütze her; Einige davon existieren noch heute und werden als „heilige Kanonen“ oder „heilige Kanonen“ bezeichnet. Diese Kanonen hatten ein Gewicht von 180 bis 260 Pfund, ein Gewicht zwischen 3 und 8 Tonnen und eine Länge von 3 bis 6 Metern. Niederländische und deutsche Reisende dokumentierten die weit verbreitete Praxis der Salpeterernte, selbst in den bescheidensten Dörfern. Diese Substanz wurde aus der Zersetzung großer Misthaufen gewonnen, die absichtlich zu diesem Zweck angesammelt wurden. Die niederländische Strafe für den unerlaubten Besitz von Schießpulver beinhaltete Berichten zufolge eine Amputation. Anschließend verboten die niederländischen Kolonialbehörden sowohl den Besitz als auch die Herstellung von Schießpulver. Oberst McKenzie, zitiert in Sir Thomas Stamford Raffles' The History of Java (1817), gab an, dass der Schwefel höchster Qualität aus einem Bergkrater in der Nähe der Meerenge von Bali stammte. In Bezug auf die Entstehung der Schießpulvertechnologie bemerkte der Historiker Tonio Andrade: „Die heutigen Gelehrten stimmen mit überwältigender Mehrheit darin überein, dass die Waffe in China erfunden wurde.“ Historiker führen den Ursprung von Schießpulver und Schusswaffen weitgehend auf China zurück und berufen sich dabei auf umfangreiche Dokumentationen, die die Entwicklung des Schießpulvers von einer medizinischen Substanz zu einem Brand- und Sprengstoff sowie die Entwicklung der Schusswaffe von der Feuerlanze zu einer Metallwaffe nachzeichnen, ein historischer Verlauf, der in anderen Regionen seinesgleichen sucht. Andrade erläutert weiter, dass die beträchtliche Vielfalt der chinesischen Schießpulverformulierungen im Vergleich zu denen in Europa als „Beweis für Experimente in China dient, wo Schießpulver zunächst als Brandmittel verwendet wurde und erst später zu einem Sprengstoff und einem Treibmittel wurde ... im Gegensatz dazu weichen die Formeln in Europa nur geringfügig von den idealen Verhältnissen für die Verwendung als Sprengstoff und Treibmittel ab, was darauf hindeutet, dass Schießpulver als ausgereifte Technologie eingeführt wurde.“ Der historische Werdegang des Schießpulvers ist Gegenstand erheblicher wissenschaftlicher Debatten. Eine große Herausforderung bei der Erforschung der frühen Geschichte des Schießpulvers ergibt sich aus der begrenzten Verfügbarkeit von Primärquellen aus der Zeit der Ereignisse. Häufig wurden erste Berichte, die möglicherweise die Verwendung von Schießpulver in der Kriegsführung detailliert beschrieben, Jahrhunderte später dokumentiert, möglicherweise beeinflusst durch die eigene Ära des Chronisten. Übersetzungskomplexitäten haben zu Ungenauigkeiten oder weiten Interpretationen geführt, die manchmal einer künstlerischen Freiheit nahe kommen. Die mehrdeutige Terminologie erschwert die Unterscheidung zwischen auf Schießpulver basierenden Waffen und analogen Technologien, die kein Schießpulver verwenden, zusätzlich. Ein prominentes Beispiel ist ein Bericht aus der Schlacht von Mohi in Osteuropa, in dem eine „lange Lanze“ beschrieben wird, die „übelriechende Dämpfe und Rauch“ ausstößt. Dieser Bericht wurde von Historikern unterschiedlich interpretiert, entweder als erster Gasangriff mit Schießpulver in Europa, als erster Einsatz von Kanonen auf dem Kontinent oder einfach als Einsatz eines giftigen Gases ohne Beteiligung von Schießpulver. Die genaue Übersetzung originaler chinesischer alchemistischer Texte, die häufig metaphorische Erklärungen enthalten, in präzise moderne wissenschaftliche englische Terminologie stellt eine erhebliche Schwierigkeit dar. Frühe Dokumente, die sich möglicherweise auf Schießpulver beziehen, weisen gelegentlich semantische Verschiebungen in ihrer Sprache auf. Beispielsweise entwickelte sich die Bedeutung des arabischen Begriffs naft von Naphtha zu Schießpulver, und das chinesische Wort pào wandelte seine Bedeutung von Trebuchet zu Kanone um. Diese sprachliche Entwicklung hat Debatten über den genauen etymologischen Ursprung des Schießpulvers angeheizt. Bert S. Hall, ein Wissenschafts- und Technologiehistoriker, bemerkt: „Es versteht sich jedoch von selbst, dass Historiker, die auf besondere Bitten bedacht sind oder einfach nur ihre eigenen Äxte zum Schleifen haben, in diesem terminologischen Dickicht reichhaltiges Material finden können.“ Die Verbreitung von Schießpulver stellt einen weiteren wichtigen Streitpunkt in zeitgenössischen historischen Analysen dar. Obwohl schriftliche und archäologische Funde einen chinesischen Ursprung sowohl für Schießpulver als auch für Schusswaffen belegen, bleiben die genauen Mechanismen, durch die die Schießpulvertechnologie von China in die westliche Welt gelangte, Gegenstand fortlaufender wissenschaftlicher Diskussionen. Die Gründe für die schnelle, über mehrere Jahrzehnte andauernde Verbreitung der Schießpulvertechnologie in ganz Eurasien sind noch nicht vollständig geklärt, im Gegensatz zu der jahrhundertelangen Verzögerung, mit der andere chinesische Innovationen wie Papier, Kompass und Drucktechnik Europa erreichten. Schießpulver besteht aus einer körnigen Mischung der folgenden Bestandteile: Kaliumnitrat stellt sowohl volumenmäßig als auch hinsichtlich seines funktionellen Beitrags die kritischste Komponente dar, da bei seiner Zersetzung bei der Verbrennung Sauerstoff freigesetzt wird, wodurch die schnelle Oxidation der anderen Bestandteile erleichtert wird. Um das Risiko einer unbeabsichtigten Entzündung durch statische Elektrizität zu verringern, werden moderne Schießpulverkörnchen üblicherweise mit Graphit beschichtet, eine Maßnahme, die die Ansammlung elektrostatischer Ladung verhindert. Holzkohle besteht nicht aus reinem Kohlenstoff; Stattdessen besteht es aus teilweise pyrolysierter Zellulose, was auf eine unvollständige Zersetzung des Holzes hinweist. Kohlenstoff weist in seiner reinen Form andere Eigenschaften auf als herkömmliche Holzkohle. Während Holzkohle eine vergleichsweise niedrige Selbstentzündungstemperatur besitzt, ist die Selbstentzündungstemperatur von reinem Kohlenstoff deutlich höher. Folglich würde eine Schießpulverformulierung, die reinen Kohlenstoff enthält, bestenfalls auf ähnliche Weise wie ein Streichholzkopf verbrennen. Die Standardzusammensetzung für Schießpulver, die von Pyrotechnikern verwendet wird, gilt seit 1780. Diese Rezeptur besteht typischerweise aus 75 Gewichtsprozent Kaliumnitrat (auch als Salpeter bekannt), 15 Gewichtsprozent Nadelholzkohle und 10 Gewichtsprozent Schwefel. Allerdings schwankten diese Anteile im Laufe der Jahrhunderte und in den verschiedenen Ländern und können je nach beabsichtigter Anwendung des Pulvers angepasst werden. Als Strahlpulver werden beispielsweise hochleistungsfähige Schwarzpulver bezeichnet, die für Schusswaffen ungeeignet, aber für die Gesteinssprengung in Steinbrüchen wirksam sind. Diese enthalten typischerweise 70 % Nitrat, 14 % Holzkohle und 16 % Schwefel. Als Ersatz für Kaliumnitrat kann Strahlpulver auch das kostengünstigere Natriumnitrat enthalten, wobei die Anteile möglicherweise nur 40 % Nitrat, 30 % Holzkohle und 30 % Schwefel betragen. Im Jahr 1857 begegnete Lammot du Pont einer Hauptherausforderung im Zusammenhang mit billigeren Natriumnitratformulierungen, indem er DuPont „B“-Strahlpulver patentieren ließ. Sein patentiertes Verfahren bestand darin, das Pulver nach seiner herkömmlichen Herstellung aus Presskuchen zwölf Stunden lang mit Graphitstaub zu vermischen. Durch dieses Verfahren wurde auf jedem Korn eine Graphitschicht erzeugt, die seine hygroskopischen Eigenschaften erheblich verringerte. Es ist wichtig zu beachten, dass weder die Verwendung von Graphit noch Natriumnitrat in Schießpulverformulierungen völlig neu war. Die Technik, Schießpulverkörner mit Graphit zu glänzen, war seit 1839 eine etablierte Praxis. Darüber hinaus wurde in Peru über einen längeren Zeitraum Strahlpulver auf Natriumnitratbasis hergestellt, wobei Natriumnitrat aus Tarapacá, einer Region, die heute in Chile liegt, gewonnen wurde. Bereits 1846 stellten zwei Produktionsstätten im Südwesten Englands Sprengpulver mit demselben Natriumnitrat her. Es wird vermutet, dass dieses Wissen von Bergleuten aus Cornwall, die von Verträgen in Peru zurückkehrten, nach England gebracht wurde, oder alternativ, dass der Pflanzensammler William Lobb während seiner Expeditionen in Südamerika das Potenzial von Natriumnitrat erkannte. Lammot du Pont war sich wahrscheinlich der Verwendung von Graphit und möglicherweise auch der englischen Produktionsbetriebe bewusst. Folglich beanspruchte sein Patent ausdrücklich die *Kombination* von Graphit mit Pulver auf Natriumnitratbasis und nicht eine der einzelnen Technologien. Im Jahr 1879 bestand das französische Militärschießpulver aus 75 % Salpeter, 12,5 % Holzkohle und 12,5 % Schwefel, während das englische Militärschießpulver aus demselben Jahr 75 % Salpeter, 15 % Holzkohle und 10 % Schwefel enthielt. Britische Congreve-Raketen verwendeten eine Zusammensetzung aus 62,4 % Salpeter, 23,2 % Holzkohle und 14,4 % Schwefel, die später im britischen Schießpulver Mark VII auf 65 % Salpeter, 20 % Holzkohle und 15 % Schwefel modifiziert wurde. Diese beträchtliche Vielfalt an Formulierungen ist direkt auf ihre spezifischen Anwendungen zurückzuführen. Pulver, die beispielsweise für die Raketentechnik entwickelt wurden, profitieren von einer langsameren Brenngeschwindigkeit, was eine längere Projektilbeschleunigung ermöglicht. Umgekehrt erfordern Pulver für Schusswaffen wie Steinschlösser, Kapselschlösser oder Luntenschlösser eine höhere Brenngeschwindigkeit, um eine schnelle Projektilbeschleunigung über eine kürzere Distanz zu erreichen. Kanonen verwendeten typischerweise Pulver mit geringerer Abbrandrate, um ein katastrophales Versagen zu verhindern, da höhere Abbrandraten häufig zum Platzen der Waffe führten. Neben herkömmlichem Schwarzpulver gibt es noch mehrere andere historisch bedeutsame Schießpulverarten. „Braunes Schießpulver“ enthält beispielsweise nachweislich 79 % Salpeter, 3 % Schwefel und 18 % Holzkohle pro 100 Teile Trockenpulver, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 2 %. Im Jahr 1884 führte die Rottweil Company in Deutschland Prismatic Brown Powder ein, eine großkörnige Variante, die später von der britischen Royal Navy übernommen wurde. Die französische Marine entschied sich jedoch für ein feines, nichtprismatisches, 3,1 Millimeter großes Produkt namens Slow Burning Cocoa (SBC) oder „Kakaopulver“. Diese braunen Pulver erreichten eine noch weitere Reduzierung der Verbrennungsgeschwindigkeit, indem sie nur 2 Prozent Schwefel enthielten und Holzkohle aus unvollständig verkohltem Roggenstroh verwendeten, was ihnen auch ihre charakteristische braune Färbung verlieh. Lesmok-Pulver, das 1911 von DuPont eingeführt wurde, war eines von mehreren in der Industrie erhältlichen halbrauchfreien Treibmitteln, das sich durch seine Zusammensetzung aus Schwarzpulver und Nitrozellulose auszeichnete. Dieses Produkt wurde an Unternehmen wie Winchester vermarktet, hauptsächlich für den Einsatz in Kleinkaliber-Schusswaffen der Kaliber .22 und .32. Zum Zeitpunkt seiner Einführung galt Lesmok als weniger ätzend als die damals vorherrschenden rauchfreien Pulver. Allerdings wurde in den USA erst in den 1920er-Jahren als eigentliche Korrosionsursache Kaliumchloridrückstände identifiziert, die aus mit Kaliumchlorat sensibilisierten Grundierungen stammten. Durch die größere Menge an Schwarzpulververschmutzungen werden Grundierungsrückstände effektiv verteilt. Die Unfähigkeit, die Grundierungskorrosion durch Dispersion zu mildern, führte fälschlicherweise zu der Annahme, dass Pulver auf Nitrozellulosebasis von Natur aus korrosiv seien. Lesmok verfügte aufgrund seiner Schwarzpulverkomponente über eine ausreichende Masse, um das Verteilen von Zündhütchenrückständen zu unterstützen. Dennoch war seine Gesamtmasse geringer als die von reinem Schwarzpulver, was eine seltenere Reinigung des Laufs erforderlich machte. Winchester stellte 1947 den Verkauf von Lesmok ein. Das Aufkommen rauchloser Pulver, wie Kordit, im späten 19. Jahrhundert machte die Entwicklung funkenempfindlicher Zündladungen wie Schießpulver erforderlich. Dennoch führte der in herkömmlichen Schießpulvern enthaltene Schwefel bei der Verwendung mit Cordite Mk I zu Korrosionsproblemen. Diese Herausforderung führte zur Entwicklung und Einführung verschiedener schwefelfreier Schießpulver, die in verschiedenen Korngrößen erhältlich sind. Diese Formulierungen bestehen typischerweise aus 70,5 % Salpeter und 29,5 % Holzkohle. Ähnlich wie Schwarzpulver wurden diese schwefelfreien Varianten in unterschiedlichen Korngrößen hergestellt. Im Vereinigten Königreich wurde die am feinsten gemahlene Variante als schwefelfreies Mehlpulver (SMP) bezeichnet. Gröbere Korngrößen wurden als schwefelfreies Schießpulver (SFG n) kategorisiert, mit Beispielen wie „SFG 12“, „SFG 20“, „SFG 40“ und „SFG 90“, wobei das numerische Suffix die kleinste Maschenweite des British Standard Sieve (BSS) angibt, durch die keine Körner hindurchgehen würden. Die Hauptfunktion von Schwefel im Schießpulver besteht darin, seine Zündtemperatur zu senken. Nachfolgend wird eine repräsentative chemische Reaktion für schwefelfreies Schießpulver dargestellt: Der Begriff Schwarzpulver entstand im späten 19. Jahrhundert, vor allem in den Vereinigten Staaten, um frühere Schießpulverzusammensetzungen von den neu entwickelten rauchfreien und halbrauchfreien Pulvern zu unterscheiden. Halbrauchfreie Pulver zeigten ähnliche volumetrische Eigenschaften wie Schwarzpulver, erzeugten jedoch wesentlich weniger Rauch und weniger Verbrennungsnebenprodukte. Rauchloses Pulver besitzt ausgeprägte Verbrennungseigenschaften (Druck im Verhältnis zur Zeit) und ist in der Lage, erhöhte Drücke und mehr Arbeit pro Masseneinheit zu erzeugen. Solche Eigenschaften bergen das Risiko eines strukturellen Versagens bei älteren Waffen, die für Schwarzpulver entwickelt wurden. Rauchlose Pulver variierten in der Farbe von bräunlich-braun bis gelb oder weiß. Die Produktion der meisten dieser halbrauchfreien Massenpulver wurde in den 1920er Jahren eingestellt. Im Europa des 15. Jahrhunderts wurde das ursprünglich trocken zusammengesetzte Schießpulver als „Serpentin“ bezeichnet, eine Bezeichnung, die sich möglicherweise entweder auf Satan oder ein vorherrschendes Artilleriegeschütz bezog, das es nutzte. Seine Bestandteile wurden mit Mörser und Pistill zerkleinert, ein Prozess, der bis zu 24 Stunden dauern konnte, wodurch eine feine, mehlartige Konsistenz entstand. Transportbedingte Erschütterungen führten häufig zu Komponentenentmischungen, die eine Neumischung vor Ort erforderlich machten. Wenn die Salpeterqualität nicht optimal war (z. B. durch stark hygroskopisches Calciumnitrat verunreinigt) oder das Pulver gealtert war (aufgrund der leicht hygroskopischen Eigenschaften von Kaliumnitrat), war eine erneute Trocknung unter feuchten Bedingungen erforderlich. Der Staub, der bei der Pulversanierung vor Ort entsteht, stellte ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar. Vor den Innovationen bei der Schießpulverherstellung in der Renaissance war das Laden von Kanonen und Bomben eine Spezialfertigkeit. Unsachgemäß geladenes feines Pulver würde, egal ob zufällig verteilt oder übermäßig komprimiert, entweder unvollständig oder zu langsam verbrennen. Herkömmlicherweise war die Hinterlader-Pulverkammer, die sich an der Rückseite des Artilleriegeschützes befand, etwa zur Hälfte mit Serpentinenpulver gefüllt, um sicherzustellen, dass sie weder übermäßig komprimiert noch übermäßig locker war. Anschließend wurde ein Holzstopfen hineingetrieben, um die Kammer beim Zusammenbau vom Lauf abzudichten, und anschließend wurde das Projektil platziert. Für eine effiziente Verbrennung der Ladung war ein genau berechneter Hohlraum unerlässlich. Bei der Zündung über das Zündloch sorgten die durch die anfängliche Oberflächenverbrennung erzeugten Turbulenzen dafür, dass das verbleibende Pulver schnell der Flamme ausgesetzt wurde. Die Einführung von deutlich wirksamerem und besser handhabbarem Corned-Pulver veränderte diesen Betriebsablauf. Dennoch wurde Serpentin bis weit ins 17. Jahrhundert hinein bei älteren Artilleriegeschützen eingesetzt. Um eine schnelle und effektive Oxidation und Verbrennung von Treibstoffen zu gewährleisten, müssen ihre brennbaren Bestandteile auf die kleinstmögliche Partikelgröße zerkleinert und gründlich homogenisiert werden. Nach dem Mischen stellten die Hersteller jedoch fest, dass das Endprodukt für eine optimale ballistische Leistung aus einzelnen, dichten Körnern bestehen sollte, die so gestaltet sind, dass sich die Entzündung schnell von einem Korn zum nächsten ausbreitet, analog zu Stroh oder Zweigen, die sich leichter entzünden als eine Masse Sägemehl. Im späten 14. Jahrhundert verbesserten sowohl Europa als auch China das Schießpulver durch Nassmahlen, ein Prozess, bei dem während der Zerkleinerung der Zutaten Flüssigkeiten wie destillierter Spiritus hinzugefügt und anschließend … das Trocknen der resultierenden feuchten Paste. Dieses Prinzip des Nassmischens, das ursprünglich für Schießpulver entwickelt wurde, um die Entmischung trockener Inhaltsstoffe zu verhindern, findet heute in der Pharmaindustrie Anwendung. Spätere Ergebnisse zeigten, dass das Formen der Paste zu Kugeln vor dem Trocknen Schießpulver ergab, das während der Lagerung eine verringerte Absorption von Luftfeuchtigkeit und eine verbesserte Transportfähigkeit aufwies. Diese Kugeln wurden dann unmittelbar vor dem Einsatz vom Richtschützen in einem Mörser pulverisiert, eine Methode, die das Problem der inkonsistenten Partikelgröße und -packung aufrechterhielt und zu unvorhersehbaren Ergebnissen führte. Dennoch konnte bei Auswahl geeigneter Partikelgrößen eine erhebliche Steigerung der Antriebsleistung erzielt werden. Die manuelle Formung der feuchten Paste zu maisgroßen Klumpen oder die Verarbeitung durch ein Sieb anstelle größerer Kugeln führte zu einem getrockneten Produkt, das deutlich effizienter geladen wurde. Diese Verbesserung resultierte aus der Tatsache, dass jedes winzige Stück einen eigenen umgebenden Luftraum bildete und so eine erheblich schnellere Verbrennung im Vergleich zu feinem Pulver ermöglichte. Dieses „gemahlene“ Schießpulver zeigte eine Leistungssteigerung von 30 % bis 300 %. Eine Abbildung zeigt beispielsweise, dass für den Antrieb eines 21-Kilogramm-Projektils (47 Pfund) 15 Kilogramm (34 Pfund) Serpentin erforderlich waren, während nur 8,2 Kilogramm (18 Pfund) Corned-Pulver ausreichten. Um sicherzustellen, dass die trockenen pulverförmigen Bestandteile gründlich gemischt, für die Extrusion verbunden und anschließend in gleichmäßige Körner geschnitten werden, werden die Prozesse der Größenreduzierung und des Mischens durchgeführt, während die Bestandteile feucht sind, typischerweise mit Wasser. Nach 1800 wurde die manuelle oder siebbasierte Kornbildung durch eine Methode ersetzt, bei der der feuchte Mühlkuchen in Formen gepresst wurde. Diese Presstechnik erhöhte die Dichte und extrahierte Flüssigkeit, wodurch ein Presskuchen entstand. Die Dauer dieser Pressung variierte, beeinflusst von Umweltfaktoren wie der Luftfeuchtigkeit. Das resultierende harte, dichte Produkt wurde dann in winzige Stücke fragmentiert, die durch Siebe getrennt wurden, um ein standardisiertes Produkt zu erzeugen, das auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten war: grobes Pulver für Kanonen, feinkörnigeres Pulver für Musketen und feinstes Pulver für kleine Handfeuerwaffen und Zündhütchen. Die Verwendung von zu feinkörnigem Pulver in Kanonen führte häufig zu einem vorzeitigen Platzen vor dem Austritt des Projektils, was auf einen schnellen anfänglichen Druckanstieg zurückzuführen war. Umgekehrt konnte Mammut-Pulver, das sich durch seine großen Körner auszeichnet und für Rodmans 15-Zoll-Kanone entwickelt wurde, dieses Problem erheblich mildern und den Spitzendruck auf lediglich 20 Prozent des Drucks reduzieren, der von herkömmlichem Kanonenpulver erzeugt wird. Empirische Untersuchungen, die Mitte des 19. Jahrhunderts durchgeführt wurden, ergaben, dass die Brenngeschwindigkeit innerhalb eines einzelnen Schwarzpulverkorns oder einer dicht verdichteten Masse etwa 6 cm/s (0,20 Fuß/s) beträgt. Im Gegensatz dazu beträgt die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Entzündung zwischen Körnern etwa 9 m/s (30 Fuß/s), was einen Unterschied von mehr als zwei Größenordnungen darstellt. Moderne Corning-Methoden beginnen mit der Komprimierung von feinem Schwarzpulvermehl zu Blöcken mit einer gleichmäßigen Dichte, insbesondere 1,7 g/cm3. In den Vereinigten Staaten wurden Schießpulverkörner mit den Bezeichnungen F (für fein) oder C (für grob) kategorisiert. Der Korndurchmesser zeigte eine umgekehrte Beziehung zur Anzahl der Fs und eine direkte Beziehung zur Anzahl der Cs und reichte von etwa 2 mm (§34§⁄16 in) für 7F bis 15 mm (9⁄16 in) für 7C. Für Artillerie-Laufdurchmesser über etwa 17 cm (6,7 Zoll) wurden sogar noch größere Körnungen hergestellt. Das standardisierte DuPont-Mammoth-Pulver, das von Thomas Rodman und Lammot du Pont für den Einsatz während des amerikanischen Bürgerkriegs entwickelt wurde, hatte Körner mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 15 mm (0,6 Zoll) und Kanten, die in einem Glasurzylinder geglättet wurden. Zu den weiteren Varianten gehörten Körner, deren Größe mit Golf- und Tennisbällen vergleichbar war und die für die Verwendung in 20-Zoll-Rodman-Gewehren (51 cm) vorgesehen waren. Im Jahr 1875 führte DuPont sechseckiges Pulver für große Artillerie ein, das durch Pressen mit geformten Platten hergestellt wurde, die einen kleinen zentralen Kern mit einem Durchmesser von etwa 38 mm (§1819§+§2122§⁄§2324§ in) enthielten, der einer Wagenradmutter ähnelte, wobei sich die zentrale Öffnung bei der Verbrennung des Korns erweiterte. Bis 1882 begannen deutsche Hersteller auch mit der Produktion von sechseckig gekörnten Pulvern vergleichbarer Größe für Artillerieanwendungen. Im späten 19. Jahrhundert konzentrierten sich die Produktionsanstrengungen auf standardisierte Schwarzpulverqualitäten, die von Fg, das in Großkalibergewehren und Schrotflinten verwendet wird, über FFg (für Mittel- und Kleinkaliberfeuerwaffen wie Musketen und Fusils), FFFg (für Kleinkalibergewehre und Pistolen) und reichten FFFFg (für extrem kleine, kurze Pistolen und am häufigsten zum Zünden von Steinschlössern). Für militärische Artillerierohlinge wurde eine gröbere Körnung mit der Bezeichnung A-1 entwickelt. Diese Qualitäten wurden mithilfe eines Siebsystems klassifiziert, wobei übergroße Partikel auf einem Netz von 6 Drähten pro Zoll, A-1 auf 10 Drähten pro Zoll, Fg auf 14, FFg auf 24, FFFg auf 46 und FFFFg auf 60 zurückgehalten wurden. Feinteile, kategorisiert als FFFFFg, wurden in der Regel wiederaufbereitet, um die mit explosivem Staub verbundenen Gefahren zu mindern. Im Vereinigten Königreich wurden die primär verwendeten Schießpulver als RFG (riflegrained fine) mit Korndurchmessern von ein bis zwei Millimetern und als RLG (riflegrained large) für Korndurchmesser zwischen zwei und sechs Millimetern klassifiziert. Alternativ können Schießpulverkörner nach der BSS-Siebmaschenweite kategorisiert werden, die die kleinste Maschenweite darstellt, die keine Körner zurückhält. Zu den anerkannten Korngrößen gehören Schießpulver G 7, G 20, G 40 und G 90. Der beträchtliche Markt für antike und nachgebaute Schwarzpulverfeuerwaffen in den Vereinigten Staaten hat seit den 1970er Jahren die Entwicklung moderner Schwarzpulverersatzstoffe wie Pyrodex, Triple Seven und Black Mag3-Pellets vorangetrieben. Diese Produkte, die von rauchfreien Pulvern zu unterscheiden sind, sind so konzipiert, dass sie weniger Fouling (feste Rückstände) erzeugen und gleichzeitig das traditionelle volumetrische Messsystem für Ladungen beibehalten. Behauptungen hinsichtlich der geringeren Korrosivität dieser Ersatzstoffe waren jedoch umstritten. Gleichzeitig sind auch neue Reinigungsprodukte speziell für Schwarzpulver-Schusswaffen auf den Markt gekommen, um dieses Marktsegment zu bedienen. Eine grundlegende, häufig zitierte chemische Gleichung, die die Verbrennung von Schießpulver darstellt, ist unten dargestellt: Eine stöchiometrisch ausgewogenere, aber dennoch vereinfachte Gleichung lautet wie folgt: Historisch gesehen wiesen die genauen Anteile der Schießpulverbestandteile im Laufe des Mittelalters erhebliche Schwankungen auf, da die Formulierungen durch empirische Experimente verfeinert und an die sich entwickelnden militärischen Technologien angepasst wurden. Die Verbrennung von Schießpulver verläuft nicht als singuläre Reaktion, was die Vorhersage seiner Nebenprodukte komplex macht. Eine spezifische Untersuchung ergab, dass bei der Verbrennung 55,91 % feste Produkte entstanden, darunter (in absteigender Mengenreihenfolge) Kaliumcarbonat, Kaliumsulfat, Kaliumsulfid, Schwefel, Kaliumnitrat, Kaliumthiocyanat, Kohlenstoff und Ammoniumcarbonat. Gasförmige Produkte machten 42,98 % der Ausbeute aus, darunter Kohlendioxid, Stickstoff, Kohlenmonoxid, Schwefelwasserstoff, Wasserstoff und Methan, neben 1,11 % Wasser. Bei der Formulierung in geeigneten Anteilen erzielt Schießpulver, das das häufiger vorkommende und kostengünstigere Natriumnitrat anstelle von Kaliumnitrat verwendet, eine vergleichbare Leistung. Schießpulver setzt 3 Megajoule pro Kilogramm frei und enthält von Natur aus ein eigenes Oxidationsmittel. Diese Energiedichte ist niedriger als die von TNT (4,7 Megajoule pro Kilogramm) oder Benzin (47,2 Megajoule pro Kilogramm während der Verbrennung, obwohl Benzin ein externes Oxidationsmittel erfordert; beispielsweise ergibt eine optimierte Benzin-O2-Mischung unter Berücksichtigung der Sauerstoffmasse 10,4 Megajoule pro Kilogramm). Darüber hinaus weist Schießpulver im Vergleich zu modernem „rauchlosem“ Pulver eine vergleichsweise niedrige Energiedichte auf. Treibstoffe, die zur Erzielung hoher Energieladungen mit schweren Projektilen erhebliche Mengen erfordern. Die Herstellung des stärksten Schwarzpulvers, bekannt als Mehlpulver, erfordert die Verwendung von Holzkohle. Als optimal gilt die Pazifische Weide, doch auch Alternativen wie Erle oder Sanddorn sind möglich. Historisch gesehen wurde in Großbritannien zwischen dem 15. und 19. Jahrhundert aus Sanddorn gewonnene Holzkohle für die Herstellung von Schießpulver hochgeschätzt, während Pappel in den amerikanischen Konföderierten Staaten verwendet wurde. Beim Herstellungsprozess werden die Zutaten auf feine Partikelgrößen reduziert und so innig wie möglich vermischt. Ursprünglich wurde dies mit Mörsern und Stößeln oder ähnlichen Stampfwerken aus funkenfreien Materialien wie Kupfer oder Bronze erreicht. Diese Methoden wurden später durch das Prinzip der rotierenden Kugelmühle unter Verwendung funkenfreier Bronze- oder Bleikomponenten abgelöst. Historisch gesehen wurden in der britischen Produktion Randläufermühlen aus Marmor oder Kalkstein verwendet, die auf Kalksteinbetten betrieben wurden. Mitte des 19. Jahrhunderts erfolgte jedoch der Übergang zu eisenbeschlagenen Steinrädern oder gusseisernen Rädern, die auf Eisenbetten liefen. Während des Mahlens wurde die Mischung mit Alkohol oder Wasser angefeuchtet, um das Risiko einer versehentlichen Entzündung zu verringern. Diese Dämpfung erleichtert auch die gründliche Einarbeitung des hochlöslichen Salpeters in die mikroskopisch kleinen Poren der Holzkohle mit großer Oberfläche. Im späten 14. Jahrhundert begannen europäische Pulverhersteller mit der Zugabe von Flüssigkeit während des Mahlvorgangs. Ziel dieser Innovation war es, die Mischeffizienz zu verbessern, die Staubentwicklung zu reduzieren und damit das Explosionsrisiko zu verringern. Die resultierende Paste aus angefeuchtetem Schießpulver, Mühlenkuchen genannt, wurde dann zum Trocknen zu Körnern oder Körnern geformt. Corned-Pulver wies aufgrund seiner geringeren Oberfläche nicht nur eine hervorragende Konservierung auf, sondern wurde von Kanonieren auch als leistungsfähiger und einfacher in Schusswaffen zu laden erkannt. Anschließend standardisierten die Pulverhersteller dieses Verfahren, indem sie den Mahlkuchen durch Siebe zwangen und so die manuelle Kornbildung ersetzten. Diese Verbesserung beruhte auf der Reduzierung der Oberfläche einer Zusammensetzung mit höherer Dichte. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts steigerten die Hersteller die Dichte durch statisches Pressen weiter. Feuchter Mühlenkuchen wurde in eine 60 cm große quadratische Kiste geschaufelt, einer Schneckenpresse unterzogen und auf die Hälfte seines ursprünglichen Volumens komprimiert. Der resultierende „Presskuchen“ besaß eine mit Schiefer vergleichbare Härte. Anschließend wurden diese getrockneten Platten mit Hämmern oder Walzen gebrochen und das Granulat über Siebe in verschiedene Güteklassen sortiert. In den Vereinigten Staaten trommelte Éleuthère Irénée du Pont, die sich das Fachwissen von Lavoisier angeeignet hatte, die getrockneten Körner in rotierenden Fässern, um ihre Kanten abzurunden und so ihre Haltbarkeit beim Transport und bei der Handhabung zu verbessern. Dieses Verfahren verhinderte, dass scharfe Körner beim Transport abrunden, was andernfalls zu feinem „Mehlstaub“ führen und die Brenneigenschaften verändern würde. Eine spätere Weiterentwicklung umfasste die Herstellung von Ofenkohle, die durch die Destillation von Holz in erhitzten Eisenretorten statt durch die Verbrennung in Erdgruben erreicht wurde. Diese Methode ermöglichte eine präzise Temperaturkontrolle, die die Stärke und Konsistenz des endgültigen Schießpulverprodukts beeinflusste. Als Reaktion auf die gestiegenen Kosten für indischen Salpeter entwickelten die Chemiker von DuPont 1863 ein Verfahren, bei dem Kali oder abgebautes Kaliumchlorid verwendet wurde, um reichlich vorhandenes chilenisches Natriumnitrat in Kaliumnitrat umzuwandeln. Im Jahr 1864 errichteten die Gatebeck Low Gunpowder Works in Cumbria, Großbritannien, eine Anlage zur Herstellung von Kaliumnitrat nach einem grundsätzlich identischen chemischen Verfahren. Diese Methode ist derzeit als „Wakefield-Prozess“ bekannt, benannt nach den Firmeninhabern. Bei dem Verfahren wurde Kaliumchlorid aus den Staßfurter Bergwerken in der Nähe von Magdeburg verwendet, das seit kurzem in industriellen Mengen verfügbar ist. Im Laufe des 18. Jahrhunderts wurden Anlagen zur Herstellung von Schießpulver zunehmend auf mechanische Energie zurückgegriffen. Trotz dieser Mechanisierung blieben bis ins späte 19. Jahrhundert Herausforderungen in der Produktion bestehen, insbesondere hinsichtlich der Feuchtigkeitsregulierung während der Pressphase. In einer Veröffentlichung aus dem Jahr 1885 heißt es: „Schießpulver ist ein so nervöser und sensibler Geist, dass es sich in fast jedem Herstellungsprozess unter unseren Händen verändert, wenn sich das Wetter ändert.“ Die für das Pressen erforderliche Zeit, um die gewünschte Dichte zu erreichen, kann je nach Luftfeuchtigkeit um den Faktor drei schwanken. Die Empfehlungen der Vereinten Nationen zum Transport gefährlicher Güter sowie verschiedene nationale Transportbehörden wie das US-Verkehrsministerium kategorisieren Schießpulver (Schwarzpulver) aufgrund seiner hohen Entflammbarkeit als Gruppe A: Primärexplosivstoff für den Transport. Umgekehrt werden vollständig zusammengebaute Geräte, die Schwarzpulver enthalten, wie z. B. Feuerwerkskörper oder Raketentriebwerke der Klasse D, typischerweise als Gruppe D: Sekundäre detonierende Substanz oder Schwarzpulver oder Artikel, die sekundäre detonierende Substanz enthalten für Versandzwecke eingestuft, da sie im Vergleich zu losem Pulver weniger zündanfällig sind. Alle diese explosiven Stoffe werden der Klasse 1 zugeordnet. Neben seiner Funktion als Treibstoff in Schusswaffen und Artillerie bestand die primäre alternative Anwendung von Schwarzpulver in der Verwendung als Sprengmittel in Steinbrüchen, im Bergbau und bei der Infrastrukturentwicklung, einschließlich des Eisenbahnbaus. Im gesamten 19. Jahrhundert, mit Ausnahme von Zeiten militärischer Konflikte wie dem Krimkrieg oder dem Amerikanischen Bürgerkrieg, verbrauchten industrielle Anwendungen eine größere Menge Schwarzpulver als der Einsatz in Waffen. Dynamit verdrängte für diese Zwecke nach und nach das Schwarzpulver. Auch wenn der Markt für Industriesprengstoffe auch heute noch beträchtlich ist, wird er überwiegend von moderneren Sprengstoffen und nicht von Schwarzpulver dominiert. Seit den 1930er Jahren fand Schießpulver oder rauchfreies Pulver Anwendung in verschiedenen industriellen Bauwerkzeugen, darunter Nietpistolen, Elektroschockpistolen und Kabelspleißgeräte. Die „Bolzenpistole“, ein pulverbetriebenes Gerät, ermöglichte das Einbringen von Nägeln oder Schrauben in festen Beton, eine Fähigkeit, die mit hydraulischen Werkzeugen nicht erreichbar war. Diese Technologie bleibt in verschiedenen Branchen von Bedeutung, auch wenn in den Patronen üblicherweise rauchfreie Pulver zum Einsatz kommen. Darüber hinaus wurden industrielle Schrotflinten verwendet, um hartnäckige Materialringe in betriebsbereiten Drehrohröfen (z. B. für die Zement-, Kalk- oder Phosphatproduktion) und Klinker in aktiven Öfen zu entfernen, wobei spezielle kommerzielle Werkzeuge die Zuverlässigkeit dieser Methode erhöhen. Über seine Hauptanwendungen in Waffen, Bergbau, Pyrotechnik und Bauwesen hinaus wurde Schießpulver gelegentlich für verschiedene andere Zwecke eingesetzt: Ursprünglich wurde Schießpulver für therapeutische Zwecke hergestellt. Es wurde zur Linderung von Verdauungsbeschwerden eingenommen, zur Behandlung von Atemwegserkrankungen inhaliert und zur Behandlung dermatologischer Probleme wie Hautausschläge oder Verbrennungen äußerlich angewendet.Europa
Indien
Südostasien
Historiographie
Zusammensetzung
Alternative Kompositionen
Schwefelfreie Pulver
Rauchfreie Pulver
Granularität
Serpentine
Corning
Moderne Formulierungen
Chemie
Produktion
Rechtsstatus
Andere Verwendungen
Ballistik
Fußnoten
Notizen
Referenzen