Порох: сделай сам

К примеру, ваш герой-попаданец оказался в далёком прошлом и решил сделать себе огнестрельное оружие. 

Для этого нужен порох. 

Нет ничего проще! 

Начинаем с селитры, ибо порох из неё в основном и состоит.

Селитра была известна в Китае примерно 2 тысяч лет назад.

Древнейшие свидетельства: производство селитры в Ханьчжуне при Восточной Хань (25 гг. н.э.). Ещё Иисус Иосифович Христос был жив, а китайцы уже бодяжили селитру.

Климат располагал к естественному образованию селитры возле мусорных куч и ям с отходами животноводства.

Через 800 лет после селитры китайцы изобрели порох. Примерно тысячу лет назад от наших дней.

Нет достоверных сведений о том, как это случилось. 

Вроде как даосские алхимики, искавшие эликсиры бессмертия, нечаянно наделали пороху.

Всё самое крутое — компас, бумага, книгопечатание и порох — это китайские изобретения.

Пока по Европе бегали голозадые мужики в юбках и рубили друг друга острыми железяками в кровавый винегрет, в Китае уже было огнестрельное оружие.

• 
  Дикари, плакать хочется. Это я про жителей Туманного Альбиона. На фото как раз такой. В юбке, без трусов, зато с острой железякой наперевес. Дикие люди, дети гор.

Случилось это 1 тысячу лет назад: первое огнестрельное оружие в Китае.

• (первое документированное боевое применение китайских огнекопий — 1132 г. (осада Дэаня))
• (старейшая сохранившаяся металлическая пушка — Хэйлунцзянская ручница не позднее 1288 г. (3,55 кг, 34 см); бронзовая пушка из Увэй датируется 1227 г.)
• (первые изображения пушек в Европе — рукописи Уолтера де Милетмета, 1326–1327 гг.)

Европа отстала от Китая по огнестрелу на пару сотен лет как минимум.

-------------------------------------------------------------------------------------------------

Рецепт производства селитры в средние века.  А порох состоит в основном из селитры.

1. Копалась большая яма в земле  1.5*1.5*1.5 метра и выстилалась  ивовыми прутьями, обмазанными глиной. Это наша «селитряница»

2. В яму эту сбрасывали кишки животных, мусор, мёртвые тела, в том числе и тела убитых на фронте солдат. Навоз, дерьмо, листву, ботву с огородов, пищевые отбросы, трупы животных -- всё сюда. Примерно полторы тонны. Запах представляете?

3. Укладывали слоями. Поверх слоя разного биологического и трупного, слой соломы (это для вентиляции), слой строительного мусора (извёстка нужна) -- поэтому куски штукатурки прекрасно годились. Потом опять слой биологических отходов, и снова солома, извёстка. Или зола из костра вместо извёстки, но золы надо очень много.

4. Теперь поверх всего этого великолепия - земля с кладбища. Именно с кладбища, это важно. В этой земле живут нужные нам бактерии.

5. После заполнения ямы до краёв нужно взять несколько взводов солдат и поить их крепким пивом с утра и до обеда, а после пригнать на край нашей ямы -- чтоб они дружно помочились на нашу кучу. Тёплая моча пьяных солдат -- важный компонент процесса. И это не шутки.

6. После этого яму закрывали ветками и настилами для защиты от солнца, снега и дождя.

И оставляли на 2 года.
Можно каждое воскресение пригонять снова пьяных солдатиков помочиться, но это только первые полгода.

7. И вот через 2 года можно было собрать с одной такой ямы полтора десятка килограмм селитры.

Доставали всё из такой ямы -- это уже был перегной, земля.

8. Её промывали водой, а воду выпаривали в медных котлах. Результат остужался в корытах. При этом на дне вырастали крупные игольчатые кристаллы — искомая селитра. 

9. Полученную селитру «литровали», то есть очищали повторной промывкой. При выщелачивании в раствор добавляли древесную золу из костра (поташ) -- она переводит кальциевый нитрат в калиевый, а известь и магнезия осаждаются нерастворимым осадком.

=================================
С одной такой ямы получали от 5 кг до 14 кг селитры.
А 14 кг селитры - это в итоге 19 кг черного пороха.
Это на 6 выстрелов из небольшой пушки или 2 выстрела из тяжелой осадной пушки.

==================================

Химически процесс выглядит так:

Сначала остатки животных и людей разлагаются и производят аммиак.
Потом в дело вступают несколько видов нитратных бактерий с кладбища, которые перерабатывают аммиак на азотистую и азотную кислоту.

Моча пьяниц содержит аммоний, способствующий процветанию нитратных бактерий.
Кислоты вступают в реакцию с минеральными основаниями (известью) и дают нитриты и нитраты.

Известь или зола служат минеральными основаниями для нитритов и нитратов.

Для того, чтобы аммиак зря не выходил, селитряницы огораживают от ветра, а также покрывают плотным слоем соломы и дерна.
Для того, чтобы дожди не вымывали готовые кислоты, делают навесы.

Так как первую скрипку играют бактерии, то многое зависит от климата.
В северных странах селитру не очень-то сделаешь, а холодной зимой процессы производства вообще останавливаются. В этом отношении идеально было в Южном Китае, где и изобрели порох — там жаркие влажные периоды сменялись сухими и теплыми, во время которых селитра кристаллизовалась.

В любом случае — во Франции селитру получать куда как легче, чем на Урале.

=================================

Надо помнить, что при намокании порох теряет свои полезные свойства. 

Сама селитра от воды не портится. Её можно заново растворить и перекристаллизовать. А вот порох при вымачивании теряет структуру зерна и мощность: его приходится сушить и перемалывать заново.

Уголь получают пережиганием без доступа воздуха (в яме, куче под дёрном или углевыжигательной печи).
Лучший уголь для пороха выходит из ивы, крушины, ольхи, липы, орешника и других мягких пород.

Сера встречается часто в самородном виде, можно найти.

--------------------------------------------------------------

Селитра + древесный уголь + сера = порох

--------------------------------------------------------------

«Классический» дымный порох имеет следующий состав (по весу):

75 % калиевой селитры, 15 % древесного угля, 10 % серы

    Селитра - окислитель, источник кислорода, который она выделяет при нагревании до 400 градусов Цельсия,
    Уголь - это чистый углерод, он и окисляется,
    Сера нужна для начала горения -- у неё очень низкая температура воспламенения - 190 градусов Цельсия, она просто запускает весь процесс горения пороха.