화약

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화약(火藥)은 황, 숯과 초석(硝石)이라 불리는 질산칼륨의 혼합물이다. 연소될 때 많은 양의 기체가 발생하며 급격히 팽창하여 화기의 탄두를 발사하는 추진체로 사용된다. 불꽃놀이의 폭발에도 사용된다.

[편집] 개요

기존의 화약을 "흑색 화약"이라 부르게 된 것은 19세기에 무연 화약이 발명되고 난 뒤의 일이다.(무연 화약은 어두운 붉은 색이다.)^[1]

화약의 성분과 기능은 다음과 같다.

• 질산칼륨(KNO₃)의 질산기(NO₃)는 반응시 산소를 공급한다.
• 숯은 연소 반응이 일어날 수 있도록 탄소를 공급한다.
• 황은 낮은 온도에서도 발화하며 폭발을 증가시킨다.

이 구성물들 중에서 질산칼륨이 가장 중요한 위치를 차지하는데 질산기에 의한 지속적인 산소의 공급이 다른 구성물들의 연소와 폭발을 촉진하기 때문이다.^[2] 현대의 흑색 화약은 정전기로 인한 폭발을 방지하기 위해 알갱이에 흑연을 도포한다. 현재 사용되고 있는 흑색 화약은 1780년대에 불꽃제조사들이 발명한 것으로 질산칼륨 75%, 숯 15%, 황 10%의 조성비로 이루어져 있다.^[3] 이 구성물들의 조성비는 시대와 지역에 따라 다양하게 변하여 왔다.

[편집] 화학 반응식

화약의 폭발은 다음과 같은 화학반응식으로 간단히 표현할 수 있다.

2 KNO₃ + S + 3 C → K₂S + N₂ + 3 CO₂.

보다 정확한 화학반응식은 다음과 같다.(그러나 이 반응식도 여전히 간단히 표현한 것이다.)^[4]

10 KNO₃ + 3 S + 8 C → 2 K₂CO₃ + 3 K₂SO₄ + 6 CO₂ + 5 N₂.

[편집] 주석

1. ↑ 흑색화약의 역사, GUNS AND SHOOTING ONLINE, Muzzleloader and Black Powder Information
2. ↑ Buchanan, Brenda J., ed. (2006), Gunpowder, Explosives and the State: A Technological History, Aldershot: Ashgate, ISBN 0-7546-5259-9
3. ↑ Earl, Brian (1978), Cornish Explosives, Cornwall: The Trevithick Society, ISBN 0-904040-13-5 . Chapter 2
4. ↑ Flash! Bang! Whiz!, University of Denver

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