টিএস রিচি এবং অন্যান্য, এসিএস ওমেগা 2021
গানপাউডার – আধুনিক থেকে ভিন্ন ধোঁয়াবিহীন ধুলো– আজকাল আধুনিক অস্ত্রগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় না, যদিও এটি এখনও historicalতিহাসিক অস্ত্রের জন্য উপযোগী এবং আতশবাজি এবং অন্যান্য পাইরোটেকনিক ডিভাইসের জন্য পরিচিত। রসায়নবিদ এবং historতিহাসিকদের একটি আন্তdবিষয়ক দল জানতে চেয়েছিল কিভাবে শত শত বছর ধরে বারুদের জন্য বিভিন্ন রেসিপি বিকশিত হয়েছে কারণ তারা ভাল ফলাফল অর্জনের জন্য মূল উপাদানগুলি তৈরি করেছে। গবেষকরা এখানে যা পেয়েছেন তা ব্যাখ্যা করেছেন সর্বশেষ পোস্ট এসিএস ওমেগা পত্রিকায় প্রকাশিত। বিজ্ঞানের জন্য, যেমন আপনি জানেন, তারা ওয়েস্ট পয়েন্ট শুটিং রেঞ্জে 15 তম শতাব্দীর পাথর নিক্ষেপের বলের একটি কপি নিক্ষেপ করে কয়েকটি রেসিপি চেষ্টা করেছিল।
গানপাউডার, কালো পাউডার নামেও পরিচিত, রাসায়নিকভাবে বেশ সহজ। এটি সালফার এবং কয়লা (কার্বন) এবং পটাসিয়াম নাইট্রেট (KNO) এর মিশ্রণ যা জ্বালানি হিসেবে কাজ করে3), একটি অক্সিডাইজার যা নাইট্রেট নামেও পরিচিত। এটি প্রথম 904 সালে চীনে যুদ্ধের জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল এবং 13 শতকের শেষের দিকে এটি ইউরোপ এবং এশিয়ায় ছড়িয়ে পড়ে। আধুনিক কালো পাউডার রেসিপিগুলির জন্য 75 শতাংশ নাইট্রেট, 15 শতাংশ কাঠকয়লা এবং 10 শতাংশ সালফার প্রয়োজন। কিন্তু মধ্যযুগীয় আর্টিলারিরা বহু শতাব্দী ধরে বিভিন্ন রেসিপি নিয়ে পরীক্ষা -নিরীক্ষা করেছেন, যার অনেকগুলোতে কর্পূর, বার্ণিশ বা ব্র্যান্ডির মতো সংযোজন রয়েছে, যার উদ্দেশ্য এখনও অজানা।
14 তম শতাব্দীর শেষের দিকে, নির্মাতারা আবিষ্কার করেছিলেন যে তারা “ব্ল্যাকিং” নামে একটি ভেজা গ্রাইন্ডিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বারুদের কার্যকারিতা বাড়িয়ে তুলতে পারে। একটি আর্দ্র পেস্ট প্রস্তুত করার সময় অন্যান্য উপাদানগুলি এক ধরণের তরল (প্রায়ই পাতিত অ্যালকোহল) যোগ করা হবে। ময়দাটি বলের মধ্যে গড়িয়ে পরে শুকানো হত, এবং এই বলগুলি ব্যবহারের আগে অবিলম্বে মাঠে একজন বন্দুকধারীর দ্বারা মর্টারে চূর্ণ করা হতো।
তথাকথিত নাগিন শুকনো মিশ্রিত বারুদ সবচেয়ে বেশি ইউরোপে 15 শতকে ব্যবহৃত হত। স্ট্যান্ডার্ড পদ্ধতিতে 24 ঘন্টা পর্যন্ত সময় লাগতে পারে উপাদানগুলিকে একটি মর্টার এবং পেস্টেলের সাথে এবং এই উপাদানগুলিকে একটি সূক্ষ্ম গুঁড়ায় পিষে নিতে। কণার আকার যত ছোট হবে এবং মিশ্রণটি তত বেশি নির্ভুল, বারুদটি দ্রুত এবং আরও দক্ষতার সাথে জ্বলবে।
এই রেসিপিগুলো খাবেন না
লেখক ডন রিগনার এবং ইউএস মিলিটারি একাডেমি (ওরফে ওয়েস্ট পয়েন্ট) এর রসায়নবিদ এবং ianতিহাসিক ক্লিফোর্ড রজার্স, মধ্যযুগের বিভিন্ন ধরনের বারুদের রেসিপি দিয়ে জ্বলনের আগে এবং চলাকালীন শক্তিগুলি বিশ্লেষণ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন। অন্যান্য সহ-লেখকদের সাথে, তারা বিভিন্ন সূত্র তৈরির পিছনের উদ্দেশ্যকে আরও ভালভাবে বুঝতে এবং প্রাথমিক বারুদ উৎপাদন প্রক্রিয়ার প্রযুক্তিগত বিশদ সম্পর্কে আরও জানতে আশা করেছিল।
প্রথমত, তারা 1336 এবং 1449 এর মধ্যে মধ্যযুগীয় গ্রন্থে লিপিবদ্ধ 20 টিরও বেশি বিভিন্ন রেসিপি চিহ্নিত করে এবং তাদের অনুসরণ করে তাদের নিজস্ব বারুদের ব্যাচ তৈরি করে। রিগনার এবং তাই। আপেক্ষিক জ্বলন তাপমাত্রা এবং প্রতিক্রিয়া হার রেকর্ড করতে বোমা ক্যালোরিমেট্রি ব্যবহার করে সর্প এবং ভুট্টা উভয় নমুনা পরীক্ষা করে। ডিফারেনশিয়াল স্ক্যান ক্যালোরিমেট্রি দহনের সূত্রপাত পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল (অগ্রিম) এবং প্রতিটি রেসিপির অবশিষ্টাংশ বিশ্লেষণ করে দহন কতটা দ্রুত ছড়িয়ে পড়ে, সেইসাথে দহনের কার্যকারিতা নির্ধারণ করে। দলটি বিভিন্ন নমুনা পদ্ধতি এবং রেসিপিগুলির কার্যকারিতা তুলনা করে এবং সংযোজন ছাড়া এবং ফায়ারিং রেঞ্জ বল পরীক্ষাগুলির সাথে।
গ্রুপটি দেখেছে যে 1338 থেকে 1400 এর মধ্যে, রেসিপিগুলি সল্টপিটারের শতাংশ বাড়িয়েছে এবং কাঠকয়লার পরিমাণ হ্রাস করেছে। এর ফলে দহনের তাপ হ্রাস পাবে, এবং মধ্যযুগীয় যোদ্ধাদের জন্যও নিরাপদ হবে। 1400 এর পরে, কারিগররা আপেক্ষিক উপাদানগুলিকে আরও কিছুটা পরিবর্তন করে, নাইট্রেটকে সামান্য হ্রাস করে এবং সালফার এবং কয়লাকে দৃশ্যত বৃদ্ধি করে সার সুরক্ষা এবং দহন তাপমাত্রার মধ্যে সর্বোত্তম ভারসাম্য খুঁজে পায়।
“আমাদের নিরাপদ রেসিপি দরকার”
লেখকরা লিখেছেন, “সময়ের সাথে সাথে বারুদের রেসিপি পরিবর্তনের অন্যতম কারণ হল নিরাপদ রেসিপিগুলির প্রয়োজন যা মধ্যযুগীয় আর্টিলারম্যানদের ঝুঁকিতে রাখে না এবং কামানের ক্ষতি করে না”। যে দুটি প্রাচীনতম রেসিপি তারা পরীক্ষা করেছে তা হল সর্বোচ্চ দহন তাপমাত্রা এই অনুমানকে সমর্থন করে। “শিল্পীরা তাদের থার্মোডাইনামিক ক্রিয়াকলাপের কারণে এই রেসিপিগুলি ব্যবহার বন্ধ করতে পারে,” তারা যোগ করেছে।
সংযোজনগুলির ক্ষেত্রে, কর্পূর এবং অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইডের সংমিশ্রণ ব্যতীত বেশিরভাগ উত্পাদিত শক্তিতে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি পায়নি। লেখকরা যুক্তি দেন, উদাহরণস্বরূপ, জল বা কগনাক অন্য একটি উদ্দেশ্য পূরণ করে, যা আরও গবেষণা প্রকাশ করতে পারে।
“স্পষ্টতই, মধ্যযুগীয় কামানীরা অন্তত কিছুটা হলেও, ভ্যারিয়েবলের একটি দৃ practical় ব্যবহারিক বোঝাপড়া তৈরি করেছে যা বারুদের বোঝা থেকে প্রাপ্ত কার্যকর শক্তিকে প্রভাবিত করে, যার মধ্যে পদার্থের বিশুদ্ধতা, কয়লার ধরণ, শস্যের আকার এবং পদ্ধতিগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।” “উদাহরণস্বরূপ, তারা বুঝতে পেরেছিল যে কামানটি গ্যাসের চাপ দিয়ে ছোড়া হয়েছিল, শিখা নয়, এবং একটি বন্ধ বাটিতে তৈরি উইলো কাঠকয়লা একটি গর্তে তৈরি traditionalতিহ্যবাহী ওক কাঠকয়লার চেয়ে অনেক গুণ ভাল ছিল।”
কিন্তু রিগনার এবং তাই। যে পদার্থের আদর্শ অনুপাত অর্জনের অগ্রগতি মন্থর, এবং যে আর্টিলারিতে শারীরিক পরিবর্তন ঘটে তা একই সময়ে ব্যবহৃত হয় (অস্ত্রের আকার, গুলির ধরন এবং পাউডার ভর্তি,)।
লেখকদের মতে, নির্দিষ্ট historicalতিহাসিক প্রেক্ষাপটের জন্য কোন রেসিপি সবচেয়ে ভালো তা নির্ধারণের জন্য আরো গবেষণার প্রয়োজন। তারা বিভিন্ন পদ্ধতির সাথে আরও গবেষণা করার পরিকল্পনা করেছে যা বিভিন্ন রেসিপিগুলির পৃষ্ঠ এবং উপাদানগুলির মধ্যে দূরত্বের তুলনা করতে সহায়তা করবে, যা মধ্যযুগীয় প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি, বিশেষত ভুট্টা সম্পর্কে আরও আলোকপাত করবে।
DOI: ACS ওমেগা, 2021। 10.1021 / acsomega.1c03380 (DOI সম্পর্কে)।
