火藥的發(fā)明和作用

我國把火藥列為古代中華四大發(fā)明之一，跟造紙、印刷術(shù)、指南針同樣，對人類科學(xué)文明的發(fā)展，都曾做過卓越的貢獻(xiàn)。恩格斯曾明確指出：“火藥和火器的采用，絕不是一種暴力行為，而是一種工業(yè)的，也就是經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步”（《馬克思、恩格斯選集》第三卷第206頁）。時至今日，和平建設(shè)方面，火藥的消耗量遠(yuǎn)大于戰(zhàn)爭的消耗。它在省時、省力上所取得的經(jīng)濟(jì)效益是遠(yuǎn)非其他能源所能比擬的。

在我國歷史上，至遲到唐代，就有關(guān)于如何掌握硝石、硫磺、木炭三者混合使之安全燃燒的記載。不過那時的目的是為了煉丹。

硝石現(xiàn)名硝酸鉀，受熱分解放出氧氣，本身是一種強(qiáng)氧化劑，自然界很少成礦存在。但在地面肥沃的表土中，特別是老宅、畜廄附近常含有硝，這種硝實際是鉀、鈉、鈣、鎂的硝酸鹽的混合物。取土用水淋取，加上草木灰（內(nèi)含碳酸鉀）后過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶，就能得到硝酸鉀制品的晶體。硝酸鉀投到燃著的柴薪、木炭上，燃燒會更為劇烈，所以人們又把它叫做火硝。

硫磺是硫單質(zhì)的繁稱，自然界有少量的天然硫，由于它色黃質(zhì)脆，容易引起人們的注意，它易燃，產(chǎn)生刺激性氣味的二氧化硫氣體，能在簡單情況下跟金屬汞、銀、銅、鐵等化合，最早在煉丹術(shù)士的煉丹配方中，常常使用硫。

木柴燃燒不完全就會留下木炭，木炭比木柴更好燃燒。原始森林著火后就會留下一大片木炭，人類開始掌握用火，所用燃料中可能就混有木炭。木炭燃燒時不冒煙，火的溫度高，肯定它是煉丹爐里的好燃料。

綜上所述，煉丹術(shù)士的丹房里，肯定備有硝石、硫磺、木炭。當(dāng)煉丹爐中烈火熊熊時，煉丹心切的術(shù)士，把它們放到火中，看看能不能出現(xiàn)奇跡的可能性也是很大的。在奇跡發(fā)生時，房屋著火，人被燒傷的事有之，偶爾爆炸，爐堂騰飛，器皿升空，人命歸天的事也會有之。所謂炸藥、火藥就是在這種情況下誕生的。我們的祖先，就是用血和肉為代價發(fā)明了黑火藥。在那時，談不上化學(xué)，更沒有系統(tǒng)的化學(xué)知識，誰也不會像19世紀(jì)的諾貝爾那樣去工作，發(fā)明黑火藥，只能走我上面所說的那條路，絕不可能有什么別的捷徑。

現(xiàn)在民間還流傳著“一硝、二磺、三木炭”的說法，這一、二、三也許是黑火藥中三種原料的配比，但說不清是質(zhì)量比還是體積比，也許還有一是硝、二是磺、三是木炭的意思?？傊@三者肯定是黑火藥的主要成分，缺一不可。根據(jù)現(xiàn)用黑火藥，其中成分的配比是多樣的，“二踢腳”升空用豎藥，爆炸用橫藥，就是配比不同造成的性能不同。從有硝、磺、炭的發(fā)生猛烈反應(yīng)，到有黑火藥多種多樣成熟的配方，不知有多少人做了多少的實驗，又有多少人付出犧牲。

這種能發(fā)火能爆炸的東西，為什么叫“藥”，可能是由于硝石和硫磺，早就可以用于治病。而且由于火藥，是在配制煉丹藥方實踐過程中形成，從煉丹術(shù)士口中，把它們稱為“藥”是很自然的?，F(xiàn)在看，這樣叫它也很得當(dāng)，至于現(xiàn)用的各種炸藥，都是由化工原料制成，更應(yīng)該叫做“藥”了。

軍事上的火攻是早就被使用的戰(zhàn)術(shù)、油脂、松香和硫磺都用于制造火器。有了火藥，引爆后有更大的殺傷力，火藥加強(qiáng)了戰(zhàn)術(shù)力量，戰(zhàn)爭的大量需要，又促進(jìn)了火藥性能的改善。我國在唐末宋初，各種火藥武器發(fā)展很快，在戰(zhàn)爭中廣為使用。有縱火燃燒的，有爆炸傷殺的，有能形成煙幕的，有帶毒能使敵方減員的，已幾乎是應(yīng)有盡有。

火藥的發(fā)明，是我國古代勞動人民辛勤苦干的成果。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和各方面的需要，它又得到逐漸的完善。

恩格斯又說：“火藥是從中國經(jīng)過印度傳給阿拉伯人，又由阿拉伯人和火藥武器一道，經(jīng)過西班牙傳入歐洲”（《德國農(nóng)民戰(zhàn)爭》），其時約在公元1225—1248年間。公元1260年，我國元朝的軍隊，在一次與敘利亞人的戰(zhàn)爭中被擊敗，被阿拉伯人繳獲了大批的武器和人員。武器中包括填充了黑火藥的火箭、毒火罐、火炮、震天雷等，人員中包括配火藥、制造火器的工匠和使用武器的士兵。中國人發(fā)明的火藥，制造的火器，毫無保留的連樣品帶制法一起被阿拉伯人所掌握。后來他們又在戰(zhàn)爭中，無可奈何地把這一切傳給了歐洲人。

黑火藥觸火即燃，反應(yīng)極為復(fù)雜，公認(rèn)可靠的一個化學(xué)反應(yīng)，其方程式表示如下：

2KNO₃＋3C＋S＝N₂↑＋3CO₂↑＋K₂S實際反應(yīng)常會有碳酸鉀、硫酸鉀、一氧化碳等同時產(chǎn)生。

由于黑火藥燃爆時，會產(chǎn)生大量氣體，在密閉的容器中，這些熱氣體會對器壁產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)。器壁強(qiáng)度有限時，就會突然破裂，形成很大的爆炸破壞力。

黑火藥燃燒時，產(chǎn)生了固體的物質(zhì)硫化鉀、硫酸鉀、碳酸鉀，它們的細(xì)粒，隨著沖出的氣體形成一股煙。所以黑火藥屬于發(fā)煙火藥，與之相對，還有一類無煙火藥?；鹚幒驼ㄋ?，名目繁多的品種和劑型，正為和平建設(shè)發(fā)揮作用。