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人們如何利用火藥?

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火藥又被稱為黑火藥，是一種早期的炸藥。現在雖然已經被無煙火藥及TNT等炸藥取代，但是今天還是有生產作為煙花，鞭砲，模型火箭以及仿古的前鏜上彈槍枝的發射藥使用。關於黃色炸藥，見三硝基甲苯。說明黑火藥是用硫磺粉和木炭粉（主要提供碳）以及硝酸鉀（主要提供氧氣）按照「一硝二磺三木炭」的比例（硝酸鉀75%、硫磺10%、木炭15%）混合而製成的。最佳比例則應該為硝酸鉀74.64%，硫磺11.85%，木炭13.51%以重量為比例計算。不過上述的75，10，15比例則還是現在的工業生產標準比例。黑火藥着火時，發生如下化學反應: 2KNO3 + S + 3C → K2S + N2 + 3CO2 這時將產生大量的白色氣體，而若是在封閉的空間內，產生的氣體可以推進要發射的物體。黑火藥無論在封閉或是開放空間內只要絲毫的引燃均會爆炸。現代槍彈內的無煙火藥不具爆炸性，在開放的空間內引燃不會爆炸僅只快速燃燒，無煙火藥不屬於炸藥。雖然黑火藥的威力不及現代的炸藥，仍然屬於爆炸性物品，美國交通局則因為其易燃性而列為A級高爆炸品。原則上爆竹的製造工廠發生大爆炸的機率並不少，尤其是在亞洲地區，由於具有習俗性方面的需求而導致違法或非法的爆竹工廠產生[1][2]。含有黑火藥的完成品如煙花及模型火箭等，則被列作C級危險度，因為爆竹進入成品包裝之下，黑火藥需要更強大的熱源才會起火爆炸。歷史火藥一般認為發明於9世紀的唐朝(公元618年~907年)。唐初醫學家孫思邈在《丹經內伏硫磺法》中記載硝石、硫磺和炭化皂角子混合後用火點燃後能猛烈燃燒。中唐《真元妙道要路》一書中記載，警告千萬不可混和一些指定物品，不然就會引起爆炸。1044年《武經總要》已經記載複雜的火藥配方。火藥一般被西方國家認為是中國古代三大發明之一。英國漢學家麥都思指出：「中國人的發明天才，很早就表現在多方面。中國人的三大發明（航海羅盤，印刷術，火藥），對歐洲文明的發展，提供異乎尋常的推動力」[3] 11世紀宋朝時，中國開始把其使用為戰爭工具，以火箭和投石機搭載的炸彈形式出現。最早可追尋的紀錄為1232年，南宋壽春縣有人發明竹筒火槍，被使用來發射瓦土彈頭。南宋陳規著《宋城錄》已記載有銅鐵製成的火炮。現時找到最古早的金屬製大炮約製作於1323年。但是元朝(1279年~1368年)之前的蒙古人有使用大炮來對抗當時的俄羅斯人，當時歐洲的羅吉爾?培根於1248年就有記載於其著作中。在1304年阿拉伯人亦將黑火藥應用在軍事上，放在竹或鐵製的管內，以射擊箭枝。一直到19世紀為止，黑火藥都是唯一知道存在的推進燃料以及炸藥。歐洲方面，最早有大炮的紀錄則為1313年於比利時根特市出口的大炮。而於14世紀中期，不論是歐洲還是中國的文獻也有非常多的大炮使用紀錄。不過，是歐洲人先發現。其實火藥中只有三種成分是有用的，亦是最先明白主要有效成分為硝酸鉀。無論是中國還是歐洲，製作火藥兵器的最大問題，還是難以生產能夠承受火藥爆炸力的炮管／槍管。所以歐洲亦有傳說中國只使用火藥來作煙花和炮仗。事實是13、14世紀以後，中國還是有大量使用大炮和火箭。例如北京的矮厚城牆，作用就是用來防禦炮擊的。而明朝(公元1368~1644年)的首都亦在1421年由南京移往北京，相傳就是因為南京附近的山脈都是極佳的侵入者對南京炮擊地點。值得注意的是當時的明朝軍隊已經會步、炮（槍）、騎配合，並在一些戰爭中使用過三線戰法。根據日本的紀錄表示，在葡萄牙人在1543年於種子島登陸（或應說是撞船意外）前，日本並沒有(或已失傳)手持的火藥兵器。而元朝大量使用火藥兵器似乎就是使火藥兵器興起的原因，不過之間還是有一段時間使用舊式的攻城兵器如投石機。而在歐洲，15~17世紀則是火藥兵器獲得大量發展的時代。因為冶金術的進步，使得手持的火藥兵器如火槍成為可能。而火炮的技術亦漸漸的超越了由中國傳入的技術。這些火炮技術則在後來由耶穌會的傳教士傳回至中國，而這些傳教士亦被當時(明末清初)的皇帝任命為製作大炮的負責人。例如，清朝初年三藩之亂時，康熙皇帝便命令當時任時於欽天監的耶穌會教士南懷仁，製造大量新式火砲，以對付自雲南起亂的吳三桂，其中最為有名的火砲稱作「武成永固大將軍砲」，這是一種銅砲，重3公噸、砲長310公分、口徑12.5公分、用藥5觔（斤）、生鐵砲子10觔。 17世紀後期，歐洲的黑火藥亦用在和平用途上，例如採礦，築路等。於19世紀中後期，因為發明了無煙火藥、硝酸甘油以及硝酸纖維（硝酸綿）等炸藥，而使得黑火藥被這些炸藥所取代。黑火藥被用作和平用途，例如煙花、鞭砲等。現代應用現代軍事中黑火藥也被用在點火裝藥、引信裝藥中。仿古的前膛上彈槍枝的發射藥使用。另外在煙火、定時引信、信號、爆竹、發煙劑、禮炮及軍事演習時為了觀察炸彈著點準確度的演習炸彈裝藥。

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