Порох принадлежит к таким взрывчатым телам, которые могут быть применяемы для метания пуль и снарядов из ружей и орудий. Начало применения П. для этой цели относится ко 2-ой половине XIII в. В течение 6 веков употреблялся только черный П., дымный, в половине же XIX в. был введен бездымный П. В настоящее время черный П. употребляется почти только для охотничьих патронов, в военном же деле он почти вытеснен бездымным. Черный П. представляет смесь из угля (C), калийной селитры (KNO₃) и серы (S). Относительные количества этих тел колеблются, хотя в узких пределах.
Для военных сортов принят состав:
| Россия. | Франция. | Германия. | Англия. | |
|---|---|---|---|---|
| Селитры | 75% | 74% | 74% | 75% |
| Серы | 10% | 10,5% | 10% | 10% |
| Угля (черн.) | 15% | 15,5% | 16% | 15% |
Охотничий П. (французский и немецкий) содержит 78% селитры, 10% серы и 12% угля. В минных же сортах (для производства взрывных работ) в России применяется смесь: 66,6% селитры, 16,7% серы и 16,7% угля. Шоколадный П. (призматический) имеет состав: 78% селитры, 19% угля и 3% серы. Существуют сорта и совсем почти без серы. Метательное действие П. основано на том, что при горении его развиваются газы. Реакция разложения П. для состава 2KNO₃ + S + 3C (что подходит к военному П.) может быть только приблизительно выражена уравнением:
Первые три тела, помещенные в правой части уравнения, представляют твердые тела, выбрасываемые в виде дыма, a следующие — газы. Реакции, происходящие при горении П., настолько сложны, что их невозможно представить в одном уравнении. Между твердыми продуктами, кроме вышеуказанных, являются: серноватистокислый калий, углекислый аммоний, неразложившиеся: селитра, уголь и сера. В состав пороховых газов входят: углекислый газ, окись углерода, сероводород, иногда болотный газ и кислород, при чем относительное количество всех этих газов не всегда одно и то же: оно зависит от быстроты горения и давления, под которым оно совершается; так, при увеличении последнего количество угольного ангидрида увеличивается, а окиси углерода — уменьшается. При горении 1 гр. П. образуется ок. 0,57 гр. твердых продуктов и 0,43 гр. газообразных. Объем образующихся газов, измеренный при 0° и 760 мм. давления, достигает 280 куб. с. на 1 гр. П., т. е. превышает более, чем в 400 раз объем взятого вещества. Давление газов в пространстве, наполненном П., достигает 6.400 атмосфер, а температура горения 2.200° Ц. — Для приготовления черного П. сперва его составные части измельчают, затем тщательно смешивают. После смешения следует прессование полученного состава с помощью гидравлического пресса или плющильных вальков. Вследствие прессования получается плотная масса, способная сгорать постепенно параллельными концентрическими слоями, не пропуская пламени внутрь зерен даже при больших давлениях. Прежде прессование доводилось до уд. в. 1,60, позднее до 1,75, а в шоколадном П. даже до 1,88. Прессованные лепешки затем превращают в разные окончательные формы П., приспособленные к орудиям различной величины. Размеры этих форм в виде зерен могут изменяться от 0,25 миллим. (для ружья) до 50 миллим. (для пушек), и чем крупнее зерна, тем правильнее они должны быть, более же мелкие зерна могут быть неправильной и угловатой формы. Крупные, правильно образованные формы, представляющие 6-гранные призмы, снабжаются 7-ю продольными каналами, размеры коих выбраны так, чтобы величина горящей поверхности оставалась почти постоянной, и через то количество газов, образующихся в единицу времени, увеличивалось по мере возрастания давления, что необходимо для успешного его действия.
Почти все виды бездымного П. состоят из нитроклетчатки, или пироксилина (см.), более или менее желатинированной. Для этой цели измельченную нитроклетчатку сперва смешивают с различными растворителями, напр., ацетоном, уксуснокислым эфиром и т. под. После того как эта смесь в течение некоторого времени перемешивалась, ее пропускают между вальцами, при чем неоднородная масса превращается в однородные прозрачные тонкие пластинки. Когда эти пластинки выходят из вальцов, они могут быть легко разрезаны на длинные полосы, a последние на квадратные листочки. При этих операциях растворитель испаряется, следы же его удаляются при осторожной сушке при более повышенной температуре. Состав бездымных П. различен в разных странах, но почти во всех главной составной частью является нитроклетчатка: напр., 97,5% нитроклетчатки, 0,5% углекислого кальция, 0,5% ацетона и 1,5% влаги. В состав некоторых входит также нитроглицерин (см.). Нитроглицериновые П. появились с 1889 г. в Германии и Австрии в виде баллистита (в виде длинных прямоугольных призм или кубов), в Италии под названием филита (в виде струн). В баллистите Нобеля ок. 49% нитроглицерина и 50% пироксилина (нитроклетчатки), а в кордите (английском военном П.) 65% пироксилина, 30% нитроглицерина и 5% вазелина, в филите — 59% колодионного хлопка, 40% нитроглицерина и 1% дифениламина. Зажженный на воздухе бездымный П. (в небольших массах) сгорает без взрыва, сильные удары, а также трение может вызвать взрыв. Процесс горения бездымных П. точно так же не может быть выражен простым уравнением, так как состав и относительное количество продуктов горения зависит от давления и т. под. условий. По исследованиям Виелля и Соерро, при сгорании под обыкновенным давлением 1 кило пироксилина состава C₂₄H₂₉N₁₁O₄₂ выделилось 565 литров газов, состоящих на 100 частей по объему: 24,7% окиси азота (NO), 41,9% окиси углерода, 18,4% угольного ангидрида, 7,9% водорода, 5,8% азота и 1,3% метана. Но при сгорании под большими давлениями увеличивается количество углекислоты и водорода. Объем же выделяемых газов превышает 700 литров (измеренных при 0° и 760 мм. давления) на 1 кило пироксилина. В общем эти результаты подтвердились опытами над пироксилиновым П. Охтенского порохового завода. Горение нитроглицериновых П. является более полным, чем пироксилиновых. Общий объем газов у нитроглицеринового П. меньше (810—890 литр.), чем для пироксилиновых (910—970 литр.), и в нитроглицериновом П. пропорции углекислоты по объему почти одинаковы с пропорцией окиси углерода, при чем содержание последней значительно меньше (33—35%), чем в пироксилиновых П. (45—48%), а количество углекислоты и воды значительно больше, нежели в пироксилиновых П. Так. обр., хотя газы нитроглицериновых П. тоже ядовиты и горючи, но в меньшей степени, чем газы пироксилиновых П. Реакция разложения баллистита, по опытам Научно-Технической лаборатории морского ведомства (П. П. Рубцов), может быть выражена следующим уравнением:
По своим свойствам и внешнему виду различные сорта бездымного П. очень разнообразны: пластинчатый П. имеет вид маленьких квадратных пластинок 1—2 миллиметра в стороне и 0,2—0,4 миллим. толщиной, темного или же серебристосерого цвета, уд. в. от 1,5—1,6; кордит, в виде тонкого шнура в 1 миллим. диаметром и 40—50 миллим. длиной и мягкого настолько, что его можно разрезать ногтем. П., предназначенный для тяжелых снарядов, имеет вид толстых палочек в 1,5 метра длиной. П., в состав коего входит только пироксилин, нечувствителен к воде; на него можно действовать кипящей водой, и он не теряет своих взрывных свойств. Нитроглицериновые П. легко изменяются от действия воды, которая извлекает с поверхностных слоев нитроглицерин. — К малодымным П. относятся такие виды П., которые представляют смеси пироксилина с селитрами. Примером их могут служить: английский sporting powder (окрашенный в розовый цвет аурином), французский poudre de chasse pyrolifiée и другие сорта т. наз. белого П. Пропорции смешения во французских образцах: 65% пироксилина, 29% баритовой селитры и 6% калийной селитры, иногда примешивают ок. 1% вазелина. Эти виды П. для военных целей непригодны и могли быть приспособлены только к ручному ружью. К малодымным же видам П. принадлежат: 1) пикриновый П. Дезиньоля, состав сортов коего:
| Пушечный. | Ружейный. | |
|---|---|---|
| Пикриновокислый калий C₆H₂(NO₂)₃KO | 16,4% | 28,6% |
| Селитра калийная KNO₃ | 74,4% | 65,0% |
| Угля | 9,2% | 6,4% |
2) П. Брюжера, состав коего приблизительно отвечает формуле C₆H₂(NO₂)₃NH₄O + 2KNO₃, т. е. 54% пикриновокислого аммония и 46% селитры. 3) П. Фонтеня, приготовляемый смешением равных частей пикриновокислого калия и бертолетовой соли, назначавшийся изобретателем для снаряжения разрывных бомб, и 4) пикриновоаммиачный П., отвечающий по составу формуле: C₆H₂(NO₂)₃NH₄O + 8NH₄NO₃ (азотнокислый аммоний), испытывавшийся у нас в России для снаряжения подводных мин и разрывных снарядов. Бездымный П. сравнительно с дымным представляет следующие выгоды: 1) он действует в 2 или 3 раза сильнее, так как теплота сгорания его больше, а объем развиваемых при этом газов в 3 раза превышает таковой для дымного П.; 2) большая равномерность действия вследствие большей равномерности пороховой массы; 3) большая нечувствительность по отношению к влажности и сырой погоде и т. п. Невыгодные же стороны бездымного П.: 1) более дорогая стоимость: в два или три раза против дымного П.; 2) более быстрое изнашивание орудий при его употреблении; 3) его разлагаемость при повышении температуры. Замена черного П. бездымным повела ко многим реформам в конструкции снарядов. Она позволила в 5—6 раз увеличить число выстрелов в минуту, в 3—4 раза увеличить скорость снаряда и т. д. В 1884 г. 1 гр. черного П. развивал работу, равную 50 килограммометров, а в 1905 г. для 1 гр. бездымн. П. она достигла 123 килограммометров.