Pólvora

Te explicamos qué es la pólvora, cómo fue su invención y las consecuencias que tuvo. Los tipos de pólvora, composición y usos.

¿Qué es la pólvora?

La pólvora es una mezcla de sustancias con propiedades deflagrantes. La deflagración es un tipo de combustión rápida (oxidación rápida) que produce llama, que se propaga lentamente (pero más rápido que en una combustión común) por difusión térmica (fenómeno que consiste en el movimiento de partículas debido a la variación de la temperatura).

La deflagración es una explosión subsónica, que se desarrolla a una velocidad menor que la del sonido (343.2 m/s). Por otra parte, existen las explosiones supersónicas (detonaciones), que generan una onda expansiva, es decir, una onda de presión que viaja a mayor velocidad que el sonido y que deja un rezago de reacciones químicas.

Existen distintos tipos de pólvora, pero generalmente con ese nombre nos referimos a la pólvora negra, el primer explosivo conocido en la historia. Hoy existen otras formas dotadas de baja producción de humo y mayor rendimiento, ya que se conoce mucho mejor el tipo de reacciones químicas de combustión que las caracterizan.

Ver además: Aleación

Invención de la pólvora

Paradójicamente, la pólvora fue inventada en China, pero como consecuencia accidental de la búsqueda de los taoístas por una pócima de la inmortalidad. Diversas teorías sobre la quema del salitre (mezcla de nitrato de potasio (KNO₃) y nitrato de sodio (NaNO₃)) y sobre el sulfuro en textos alquímicos chinos de 492 d. C. los proponían como eventuales sustancias purificadoras (de allí su nombre: pinyin, “medicina de fuego”), aunque fueron sus propiedades incendiarias las que realmente marcaron una diferencia.

En su lucha contra los mongoles, las tropas chinas manejaban armas de fuego: cohetes, bombas y lanzallamas primitivos, muchos de los cuales pasaron a manos de los mongoles victoriosos y, eventualmente, a las de otros pueblos del Medio Oriente y de Europa. La primera batalla en la que los pueblos occidentales se enfrentaron a un ejército mongol que llevaba armas de fuego fue la batalla de Mohi (1241) en que el Reino de Hungría fue derrotado por los invasores tártaros y mongoles.

Consecuencias del descubrimiento de la pólvora

El descubrimiento de la pólvora cambiaría para siempre las artes militares del ser humano, otorgando al mundo un nuevo balance de poder, pues las tropas armadas con pólvora eran mucho más eficaces que aquellas provistas de armas cuerpo a cuerpo, y poseían mucha más capacidad de daño que las flechas, lanzas y otras armas arrojadizas.

De hecho, el uso de la pólvora y los explosivos permitió la aparición de toda una nueva gama de herramientas de guerra, como cañones, escuadras de demolición, bombas, minas y un gigantesco y diverso arsenal de rifles y pistolas. Por ejemplo, el primer cañón de la historia fue empleado por los mamelucos otomanos en la batalla de Ain Jalut en 1260.

Tipos de pólvora

Podemos identificar los siguientes tipos de pólvora:

• Pólvora negra. Es la más antigua y la primera en inventarse. Por lo general, cuando se refiere a la pólvora, se hace alusión a la pólvora negra. Tiene una reacción rápida, potente y que produce mucho humo. Luego de reaccionar dejaba muchos residuos en los conductos de las armas de fuego, lo que producía un deterioro.
• Pólvora marrón. Inventada en 1880 a partir del uso de carbón rojo y una mayor cantidad de salitre, lograba una combustión más lenta y con menos residuos corrosivos. Sin embargo, nunca se usó demasiado porque la pólvora blanca surgió al poco tiempo.
• Pólvora blanca. También llamada pólvora sin humo o pólvora piroxilada, tiene componentes mayormente gaseosos como resultado de la combustión (producto de la nitrocelulosa), por lo que no deja la misma cantidad de residuos que la pólvora negra. Por esa razón, la fue sustituyendo en las armas de fuego. Cuando se dice pólvora sin humo, no significa que no se produce absolutamente nada de humo durante la explosión, pero sí es mucho menos que al utilizar la pólvora negra.
• Pólvora flash. De reciente invención, fue creada para generar la luz necesaria para la fotografía primitiva (de allí su nombre), ya que posee aditivos de aluminio que, al producirse la combustión, se oxidan y generan mayor cantidad de luz.

Composición química de la pólvora

La composición de la pólvora varía según el tipo de pólvora de que se trate. Además, la composición de la pólvora muchas veces también varía según el país donde se fabrique, es decir, un mismo tipo de pólvora puede tener distintas proporciones de sus componentes, a pesar de ser los mismos, dependiendo del país que la fabricó. Entonces, las composiciones más populares de los distintos tipos de pólvora son:

Pólvora negra: 75 % de nitrato de potasio, 15 % de carbono y 10 % de azufre.

Pólvora marrón o parda: 78 % de salitre, 19 % de carbón rojo y 39 % de azufre.

Pólvora blanca (pólvora sin humo). Está compuesta por sustancias muy energéticas, fundamentalmente nitrocelulosa o nitrocelulosa mezclada con nitroglicerina. Existen varios tipos:

• Base simple. Compuesta por nitrocelulosa
• Base doble. Compuesta por nitrocelulosa y nitroglicerina.
• Base triple. Compuesta por nitrocelulosa, nitroglicerina y nitroguanidina.

Pólvora flash. Una de sus variantes más comunes está compuesta por perclorato o permanganato de potasio, y aluminio en polvo.

Usos de la pólvora

La pólvora se emplea actualmente para:

• Fabricar municiones de armas de fuego, de artillería, bombas, minas y otros instrumentos de naturaleza bélica.
• Fabricar juegos pirotécnicos (fuegos artificiales) para celebraciones y fines decorativos.
• Fabricar detonadores y otros instrumentos para la demolición controlada de edificaciones y estructuras.

Importancia de la pólvora

La pólvora revolucionó al mundo. Impulsó una nueva era bélica de armas de fuego, cambiando para siempre el modo en que comprendemos la guerra. Además, permitió el nacimiento del estudio de los explosivos, que más allá de sus fines armamentísticos inmediatos, sirvió, por ejemplo, para nutrir a la industria aeronáutica.

Fabricación de la pólvora

Para fabricar la pólvora se requiere de la trituración y mezcla uniforme de los ingredientes (salitre, carbón y azufre), en un procedimiento que antiguamente se hacía a mano, pero que se pudo luego mecanizar usando prensas movidas por agua, por ejemplo. Los ingredientes deben ser molidos en un polvo más o menos fino, ya que su combustión depende directamente del tamaño de su granulación.

Los procesos, métodos de fabricación y manipulación de la pólvora fueron cambiando a medida que se iban adquiriendo más conocimientos sobre esta mezcla. Por ejemplo, inicialmente se transportaba la mezcla desde el lugar donde se fabricaba hasta el lugar donde se iba a utilizar, lo que era muy peligroso debido al riesgo de explosión por golpes o cambios de temperatura. Pero después, comenzaron a transportar los componentes por separado y se mezclaban en el lugar donde se iba a utilizar la mezcla (pólvora).

Otra cuestión era el tamaño de los granos obtenidos en el proceso de trituración. Inicialmente los granos eran muy finos, lo que provocaba que estuvieran muy unidos en la mezcla (amontonados como pasa con el polvo de harina por ejemplo). Eso hacía que no hubiera suficiente aire entre los granos, porque la velocidad de combustión era lenta y poco uniforme.

Para solucionar este problema, se comenzó a agregar agua a la mezcla con el objetivo de lograr una pasta homogénea que después era secada y cortada en granos de distintos tamaños. Luego, utilizando un tamiz se separaban los granos según sus distintos tamaños. Los granos más pequeños eran utilizados para armas de menor calibre (pues la combustión es más rápida) y los más grandes para armas de mayor calibre (como por ejemplo los cañones).

La pólvora negra, por ejemplo, se consumía demasiado aprisa en las armas europeas de los siglos XV y XVI, otra razón por la cual empezó a fabricarse en granos uniformes pero de mayor tamaño.

Las pólvoras actuales se fabrican a partir de nitrocelulosa (monobásicas) o de nitrocelulosa y nitroglicerina (bibásicas), lo cual requiere la nitrogenación de celulosa vegetal y su tratamiento con solventes hasta obtener una lámina fina que luego es cortada en pequeños trozos que luego se secan y se preparan para la combustión.

Riesgos de la pólvora

La pólvora, a pesar de sus usos pirotécnicos, es un material peligroso. Su combustión, dependiendo del tamaño de sus granos, puede darse por un chispazo, por rozamiento o por percusión, lo cual requiere de manejos cuidadosos, especialmente en grandes cantidades. Las explosiones de la pólvora pueden causar heridas, muertes y daño material, especialmente cuando se dan de modo incontrolado.

Además, muchos de los componentes subproducidos en la combustión son de índole contaminante, por lo que el abuso de la pólvora puede incidir en la aparición de lluvias ácidas o deteriorar la calidad del aire.

Los fuegos artificiales

La pirotecnia es también invención de los chinos, quienes empleaban la pólvora con fines pacíficos, de entretenimiento, hasta que se vieron obligados a inventar armas de fuego para repeler a los invasores mongoles. Aún hoy en día se emplea la pólvora con estos fines, especialmente en las fechas significativas, como el fin del año.

Los dispositivos pirotécnicos están compuestos generalmente por una mezcla de pólvora y otras sustancias que son las responsables de producir ciertos colores, ruido y humos. Por ejemplo, en los fuegos artificiales los colores se producen por la presencia de sales que, dependiendo del catión que tengan, tendrán un determinado color:

• Amarillo. Sales de sodio (Na).
• Anaranjado. Sales de hierro (Fe).
• Verde. Sales de cobre (Cu).
• Rojo. Sales de estroncio (Sr).
• Blanco. Sales de aluminio (Al) y magnesio (Mg).
• Verde manzana. Sales de bario (Ba).
• Rojo suave. Sales de litio (Li).

Sin embargo, también existen formas de pirotecnia especializadas, como las bengalas empleadas en las misiones de rescate o de señalamiento, así como en la lucha antigranizo o en la iluminación de ciertos espacios.

Las armas de fuego

La invención de las armas de fuego no habría sido posible sin el descubrimiento de la pólvora, y se remonta a las dinastías chinas del siglo X y XI, quienes adaptaron caños de bambú reforzados con hierro para disparar piezas metálicas a los invasores mongoles. Antes habían desarrollado ya una importante cantidad de armas similares, como bombas, cohetes y lanzallamas.

Las armas de fuego llegaron a Occidente a lo largo de los siglos siguientes y le brindaron a las naciones europeas la ventaja frente a otros pueblos enemigos, como es el caso de la invasión a América durante el siglo XV. Desde entonces, su desarrollo y mejoría no ha cesado, como tampoco su utilización en los conflictos bélicos del mundo entero.

Además, se las emplea en la cacería, ya que facilita la labor y permite una mayor distancia de tiro, y en las disciplinas deportivas del tiro al blanco.

No debe haber en la historia humana una invención tan mortífera como las armas de fuego.

Referencias

• “Pólvora” en Wikipedia.
• “La química de la pólvora” en Universitat de Valencia.
• “Pólvora” en Profesor en línea.
• “Historia de la pólvora – descubrimiento de la pólvora” en Historia y Biografías.
• “Fabricación de la pólvora” (video) en EducaccionTV.
• “Gunpowder (explosive)” en The Encyclopaedia Britannica.
• https://www.fullaventura.com/la-polvora_0_833.php