初中化学的那些事儿
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

故事5:火药

春节对于中国人来说是一个十分重要的节日。你们也一定特别期待这个节日,因为过节的时候不仅放假不用上学,而且还能收到不少压岁钱或红包,真是很少有比这更加美好的事了。

在春节期间,中国人习惯用燃放鞭炮来增添节日欢乐的气氛。鞭炮之所以能产生爆炸,是因为其中填充了火药。

火药是中国古代的四大发明之一(四大发明是指造纸术、指南针、活字印刷术和火药)。它的主要原料是木炭、硝石(硝石的主要成分为硝酸钾)和硫磺。这些基本原料很早就有了,但将它们配制成火药则是炼丹家的功劳。

物质档案

中文名称:木炭

化学符号:C

基本性质:黑色固体,多孔,具有很好的吸附能力,可以燃烧,有还原性

应用:燃料,制黑火药,冶炼金属、颜料等

在炼丹过程中,炼丹家认识了很多物质的特性。他们发现硫磺可以燃烧,如果将硫磺和硝石混合在一起,点着火后即可产生焰火。这是因为硝石在受热后分解产生了燃烧所需要的氧气,从而使反应更为剧烈一些。

物质档案

中文名称:硫磺

化学符号:S

基本性质:淡黄色粉末,有特殊臭味,不溶于水,容易燃烧

应用:制造染料、农药、火柴、火药、橡胶等

唐代著名医学家孙思邈也是一位非常著名的炼丹大师。在他的《丹经》一书中,第一次记载了这种配制火药的方法。

后来,炼丹家无意中将炭与硝石和硫磺混合在一起,点燃后发生了剧烈的爆炸。这样,炼丹家在进行伟大的炼丹工作中得到了一种十分重要的副产品:火药。据现在的科学考证,三者相混的真正火药配方出现在唐代末期。

物质档案

中文名称:硝酸钾

俗名:火硝、土硝

化学符号:KNO3

基本性质:白色固体,味辛辣而咸有凉感,能吸收空气中的水分,易溶于水,溶于水时吸热,溶液温度降低,受热易分解产生氧气

应用:一种重要的化肥,制火药、火柴等

火药被火点着或用力敲打之后即刻发生化学反应,生成比原有体积大数千倍的气体,这些气体急剧膨胀,从而产生猛烈的爆炸。火药爆炸的威力极大,我们在燃放鞭炮后可以看到,包裹在火药外面的纸片被炸成无数很小的碎片。

人们认识到火药的威力后,很快就将其应用于战争。到了北宋年间,火药用于战争中的火器就比较普遍了。如此先进的大规模杀伤性武器一经问世,便不可避免地要走向世界。

伟大的革命导师恩格斯给出了这项先进技术走向世界的路线图:“火药从中国经过印度传给阿拉伯人,又由阿拉伯人和火药武器一道经过西班牙传入欧洲。”

火药不仅被用于战争。发明火药后,有人将火药装在竹筒里燃放,产生了鞭炮。现在鞭炮中的火药成分一般为:硝酸钾、硫磺、炭。点燃后发生的反应为:

随着知识的不断积累,人们发现氯酸钾也会分解产生氧气,因此可以用来代替硝石或硝酸钾。而用硫磺和炭配制的火药爆炸威力过于强大,可能会误伤围观群众,人们后来用同样可以燃烧的红磷来代替。现在大家熟悉的手摔炮一般就采用红磷和氯酸钾混合配制的火药。

这种配方的火药也常被用于运动会的发令枪上。运动场上,发令枪响后,我们会发现有一股白烟冒出,这是因为红磷在燃烧的时候生成了白色的新物质五氧化二磷的缘故。同样,我们将手摔炮摔响后也有一缕白烟。

小知识:爆竹

燃放鞭炮的这一习俗在我国已有2000多年的历史了。火药产生之前,人们便用火烧竹子,因竹子焚烧时发出噼噼叭叭的响声,故称爆竹。

爆竹最多的是在过年时放,为什么放呢?因为在古代,“年”是传说中的一种怪物,因此用燃放爆竹来驱魔避邪。