Чи можна замінити порох бензином?
Прихованої енергією володіє не тільки порох: і дрова, і кам'яне вугілля, і гас, і бензин теж мають енергію, яка може бути використана при їх згоранні.
Так чому б не використати для пострілу інше пальне, наприклад бензин? При горінні бензин, теж звертається в гази. Чому б не помістити над знаряддям бак з бензином і не підводити його по трубці в стовбур? Тоді потрібно буде при заряджанні вкладати тільки снаряд, а «заряд» сам потече в стовбур, Тільки відкрити кран!
Це було б дуже зручно.
Та й якості бензину як палива начебто вище якостей пороху: якщо спалити один кілограм бензину, виділиться 10 000 великих калорій, а один кілограм пороху дасть при згорянні лише 665-910 калорій, тобто раз в 11-16 менше, ніж бензин. Це означає, що кілограм бензину дає стільки тепла, що їм можна було б нагріти на один градус 10 000 літрів води, а кілограм пороху нагріє всього лише 665-910 літрів води.
Чому ж не "стріляють бензином»?
Для того щоб відповісти на це питання, потрібно подивитися, як горить бензин і як горить порох.
На відкритому повітрі і бензин, і порох горять не дуже повільно, але і не дуже швидко. Вони горять, але не вибухають. Тут особливої різниці між бензином і порохом немає.
Але зовсім по-різному будуть вести себе бензин і порох, якщо їх помістити в замкнутому, закритому з усіх боків просторі, позбавленому припливу повітря, наприклад, в стволі гармати. Бензин в цьому випадку горіти не буде: для його горіння потрібен приплив повітря, приплив кисню.
Порох ж в закритому просторі згорить дуже швидко: він вибухне і звернеться в гази.
Горіння пороху в закритому просторі - явище дуже складне, своєрідне, зовсім не схоже на звичайне горіння. У науці подібні явища називають «вибуховою розкладанням» або «вибуховою перетворенням», лише умовно зберігаючи за ним більш звичну назву «горіння».
Чому ж порох горить і навіть вибухає без доступу повітря?
Тому що в самому поросі міститься кисень, за рахунок якого і відбувається горіння.
У замкнутому просторі порох згоряє надзвичайно швидко, газів виділяється дуже багато, і температура їх дуже висока. У цьому сутність вибуху; в цьому відмінність вибуху від звичайного горіння.
Отже, щоб отримати вибух, потрібно запалити порох неодмінно в замкнутому просторі. Полум'я тоді дуже швидко, майже миттєво, пошириться по поверхні пороху, - станеться його займання. А потім порох згорить і перетвориться в гази.
Так протікає вибух. Він можливий тільки при наявності кисню в самому вибуховій речовині.
У цьому саме і полягає особливість пороху і майже всіх інших вибухових речовин: в них самих є кисень, і вони не потребують припливу кисню ззовні.
Візьмемо хоча б порох, що застосовується з незапам'ятних часів: димний, чорний порох. У ньому змішані вугілля, селітра і сірка. Пальним тут є вугілля. У селітрі міститься кисень. А сірка введена для того, щоб порох легше спалахнуло; крім того, сірка служить скріплює речовиною, вона з'єднує вугілля з селітрою. Під час вибуху цей порох далеко не весь звертається в гази. Велика частина згорілого пороху, у вигляді дрібних твердих частинок, осідає на стінках каналу ствола (нагар) і у вигляді диму викидається в повітря. Тому такий порох і називається димним.
В сучасних гарматах застосовується зазвичай бездимний, піроксиліновий порох. Його виготовляють з сильного вибухової речовини - піроксиліну, обробленого сумішшю спирту і ефіру. А піроксилін, в свою чергу, отримують з бавовни, обробленого сумішшю азотної та сірчаної кислот.
У піроксилінового поросі, так само як і в димному, міститься кисень. Цей кисень виділяється при вибуховому перетворенні, і за його рахунок відбувається згорання пороху.
Піроксиліновий порох при горінні весь перетворюється в гази, не дає диму.
Отже, порох порівнювати з бензином можна: в поросі є все, що потрібно для його горіння, а в бензині немає кисню.
Тому, коли потрібно добитися швидкого згоряння бензину в закритому просторі, наприклад в циліндрі автомобільного мотора, нам доводиться влаштовувати спеціальні складні пристосування, для того щоб попередньо змішати бензин з повітрям-приготувати горючу суміш.
