LA POLVERE DA SPARO

dalla polvere nera ad oggi.

CAPITOLO I°.

• Le prime polveri: 

• Nella sua forma più antica e quindi andiamo con la mente all'anno 1200, fu chiamata polvere nera, definita così per il suo colore nero dato dal carbone con cui era fatta. Non fu inventata come molti credono in Europa, nell’anno 1200. Prima di questa epoca si trovano spesso riferimenti in testi Cinesi, Greci, Arabi e Persiani, a varie miscele incendiarie o pirotecniche o addirittura esplosive, quali il «fuoco greco» e le «candele romane» usate contro assalitori di posizioni fortificate sotto forma di palle incendiarie lanciate con catapulte o con altri sistemi, tra i quali anche quello di incendiare stracci imbevuti di petrolio inseriti in vasi che facevano da "cannone". Sotto gli stracci una adeguata miscela di polvere nera che, raggiunta dal fuoco sparava letteralmente queste palle infuocate oltre le mura incendiando le città all'interno.
  Il monaco inglese Ruggero Bacone, vissuto dal 1214 al 1294, ritenuto l’inventore e lo scopritore della polvere nera, fu semplicemente il primo a divulgarne la formula in forma scritta. Dati i tempi e lo stato della scienza dell’epoca, al confine tra l’alchimia, la magia e la stregoneria, la formula è scritta sotto forma di uno strano anagramma cifrato, così esposto al fine di non metterla a disposizione di chi non fosse versato nelle lettere e nelle scienze e volesse usarla per scopi illeciti ed immorali.
  Bacone indica, come la polvere nera dovesse essere costituita da 40 parti di salnitro, 30 parti di carbone e 30 parti di zolfo.
  Altri vogliono attribuire la paternità della scoperta della polvere nera al monaco tedesco Berthold Schwarz, vissuto anch’egli nel 14° secolo circa, il quale però non ha lasciato nessuna formula.
  La composizione della polvere nera è rimasta invariata fino a circa 100 anni dopo la sua scoperta, dato che nel 1350 circa in Francia troviamo menzione della sua composizione stabilita nel 50% di salnitro e nel 25% di carbone e zolfo in pari quantità. Bisogna arrivare al 1775, per vedere ancora una volta modificata la composizione della polvere nera, con il 75% di salnitro, il 13.5% di carbone e 1’11.5% di zolfo. Nella stessa epoca in Inghilterra troviamo una percentuale del 75% di salnitro, 15% di carbone e 10% di zolfo.
  Nel 1857 un certo Dupont (Dupont De Nemours), capostipite di una dinastia di fabbricanti di polveri, attualmente una delle maggiori del mondo mette a punto ed inizia la produzione in USA di un particolare tipo di polvere nera, sostituendo il salnitro, che è nitrato di potassio, con il nitrato di sodio nelle seguenti proporzioni: nitrato di sodio 72%, carbone 16% e zolfo 12%. Il nitrato di sodio era molto più economico di quello di potassio ma anche molto più igroscopico per cui le polveri fabbricate con questo componente al posto del salnitro vennero ben presto abbandonate come propellenti per armi da fuoco dato che facilmente ossidavano i bossoli e li corrodevano. Vennero usate invece come polveri da mina.
  Nella evoluzione della polvere nera e della sua composizione si assiste quindi ad un progressivo aumento del sainitro che funge da sostanza ossidante, cioè fornitrice di ossigeno grazie al quale il carbone e lo zolfo si ossidano cioè bruciano velocemente con forte sviluppo di gas.

CAPITOLO II°.

• La composizione della polvere nera attuale, quale viene cioè oggi prodotta, in USA, per armi ad avancarica, è del 74% di salnitro, del 15.6% di carbone e del 10.4% di zolfo. Sebbene la polvere nera sia oggi ancora correntemente prodotta, ed anzi si assista ad una ripresa dell’interesse sul conto di questo propellente, molto usato da parte di tiratori con armi ad avancarica, soprattutto in America, ma anche in altre nazioni, come l’Italia, essa deve essere considerata rispetto ai moderni propellenti, come superata. Il suo uso ai nostri giorni è giustificato solo dal fatto che in alcune armi d’epoca è l’unico propellente con il quale si è al sicuro da pericoli e nelle repliche che debbono sviluppare pressioni limitate, ciò è molto più facile con la polvere nera.
  Oltre che come propellente da lancio la polvere nera trova oggi limitate applicazioni nei fuochi pirotecnici e come esplosivo da mina, in casi in cui si abbiano particolari esigenze, quali ad esempio quella di ottenere grossi blocchi di roccia e non roccia frantumata.
  D’altra parte bisogna ammettere che per secoli, in pratica dalla sua comparsa nel 13° secolo, fino al 19°, essa è stata l’unico propellente da lancio per tutte le bocche da fuoco sia di piccolo che di grosso calibro. Queste furono studiate e costruite in considerazione dell’uso di questa polvere. Già del resto negli ultimi anni in cui essa è stata diffusamente impiegata, cioè nella seconda metà del 1800, vennero studiate ed analizzate molte delle sue qualità e soprattutto i suoi inconvenienti come propellente da lancio che in pratica sono i seguenti: bruciando per rapida ossidazione del carbone e dello zolfo che contiene essa sviluppa una notevole quantità di residui gassosi e solidi. I primi sono costituiti da anidride carbonica o biossido di carbonio, monossido di carbonio e azoto, mentre quelli solidi sono costituiti da vari composti di carbonio e potassio, che essendo non volatili, ma polverosi sono i responsabili del grande sviluppo di fumo derivante dalla combustione di questo propellente. Si tratta della proiezione di queste sostanze in grandi quantità, che hanno sempre costituito uno dei maggiori svantaggi in guerra della polvere nera, poiché servivano egregiamente ad individuare le posizioni nemiche, oltre ad oscurare spesso la visibilità quando venivano usate numerose bocche da fuoco di piccolo e grosso calibro.
  Ma il maggior inconveniente della polvere nera era la deposizione di residui solidi sotto forma di fecce che si verifica nelle armi che ne fanno uso. Essi sono costituiti dai predetti residui solidi derivanti dalla sua combustione, quali solfati e solfiti di potassio e carbonati, che uniti ai quantitativi variabili di carbone e di zolfo incombusti, si depositano pesantemente nella canna delle armi, tanto da renderne impossibile o quasi il caricamento dopo pochi colpi. Ciò ne fa decadere anche la precisione.
  Ma la polvere nera aveva dei vantaggi; quello della sua estrema facilità di accensione, per la quale bastava una scintilla. Poi quello della sua relativa insensibilità alle condizioni di caricamento ed alle dosi impiegate, per cui sia in armi lisce che rigate, sia che fosse più o meno compressa, sia in canne lunghe che corte, con forti cariche di pallini o con leggere palle, la pressione che sviluppava di rado superava le 500-600 atmosfere, arrivando in casi estremi alle 700. Pressioni queste veramente basse e che venivano perfettamente tollerate senza pericolo dalle armi dell’epoca. In definitiva la polvere nera era ed è un propellente di tipo regressivo, la cui velocità di combustione diminuisce man mano che la combustione stessa procede, per cui essa sviluppa un rapido picco di pressione iniziale con altrettanto rapida caduta della pressione.
  Oggi essa non trova nessun impiego da parte del ricaricatore di cartucce metalliche, ma viene usata solo dai tiratori con armi ad avancarica. Essa potrebbe venir caricata anche in bossoli metallici in alcune armi particolari, come revolver d’epoca che usavano cartucce di questo tipo. Le polveri nere di odierna produzione non sono certamente le stesse di quelle dell’epoca. Le moderne polveri nere infatti sono notevolmente meno dense e meno potenti di quelle di un tempo, dato che oggi esse vengono prodotte più per scopo di divertimento che per vera e propria necessità. Resta tuttavia la necessità di osservare le stesse precauzioni nel maneggio della polvere nera, che conserva tutte le sue caratteristiche di facilissima accensione anche alla semplice percussione o allo sfregamento e bisogna avere una gran cura sia delle armi che dei bossoli in cui essa viene impiegata.
  La polvere nera non deve essere usata nei dosatori oggi comunemente impiegati dai ricaricatori, poiché potrebbe facilmente accendersi se un granello dovesse venire tranciato tra cilindro ruotante e supporto del dosatore, eventualità questa molto frequente ma innocua con i moderni propellenti.

CAPITOLO III°.

• Le moderne polveri usate dal ricaricatore, le cosiddette polveri senza fumo, «smoke-less» degli inglesi, siano esse a singola o a doppia base, oggi sono le uniche usate universalmente.
  I moderni propellenti sono stati inizialmente definiti polveri senza fumo perché la quantità di fumo che al momento della loro combustione si sviluppa è talmente minima da potersi in pratica considerare assente rispetto a quello sviluppato dalla polvere nera inoltre, essi bruciano in pratica senza lasciare residui solidi.
  La nitrocellulosa fu scoperta quasi contemporaneamente da parte di ricercatori e chimici Francesi, Svizzeri, Tedeschi ed Italiani tra il 1845 ed il 1850. Sebbene i composti ottenuti per nitrazione di sostanze organiche fossero già conosciuti sin dal 1830 circa, non era stata trovata alcuna loro applicazione pratica, né mai ne era stata intuita la potenzialità.
  Prima del 1845 un chimico francese, Henry Braconnot, aveva già osservato nel 1832 circa che l’azione dell’acido nitrico sulle fibre vegetali e legnose dava origine ad un composto combustibile, del quale però non aveva trovato né descritto alcuna applicazione pratica. A conti fatti è stato probabilmente il chimico Svizzero C. F. Schoenbein nel 1845 a descrivere non solo, ma ad esporre un metodo per preparare industrialmente la nitrocellulosa, trattando il cotone e la sua fibra più fine e pura insiemead altre fibre vegetali, con una miscela di acido solforico ed acido nitrico. Lo si può considerare a tutti gli effetti il padre della moderna produzione di questo composto e di tutte le nitrocellulose in pratica, dato che esse vengono oggi prodotte nello stesso modo da lui descritto, pur se con attrezzature e con metodi molto più evoluti e sofisticati. Spetta all’ingegnere francese Paul Vieille, vissuto dal 1854 al 1934, il merito di avere scoperto ed attuato la gelatinizzazione della nitrocellulosa mediante un solvente costituito da una miscela di alcool-etere in parti uguali, cosa questa che ne ha permesso la produzione e l’uso su scala industriale.
  Da questa importantissima scoperta del Vieille deriva tutta la moderna tecnologia produttiva delle nitrocellulose e pochi anni dopo la Francia, nel 1886 circa, fu la prima potenza militare al mondo ad adottare un fucile di piccolo calibro la cui palla era spinta da una carica del nuovo propellente, la famosa «Poudre B» che fu la prima polvere a base di nitrocellulosa sotto forma colloidale ottenuta sciogliendola nella miscela alcool-etere. L’arma era il fucile calibro 8 mm Lebel, che usava una cartuccia dello stesso nome, 8x50 R Lebel.
  In effetti la nitrocellulosa così come era stata fino a quell’epoca prodotta non aveva mai potuto essere impiegata come propellente da lancio, data la sua altissima velocità di combustione e di conseguenza il picco rapidissimo ed elevatissimo di pressione iniziale che essa erogava bruciando in condizioni di intasamento. Inoltre la sua estrema sensibilità agli urti ed alla temperatura la rendevano poco maneggevole e pericolosa, tanto che in un primo tempo, pur essendone state intuite le possibilità potenziali, la sua produzione e gli studi sul suo impiego dovettero essere abbandonati, soprattutto dopo che in vari paesi, come Austria, Svizzera, Francia e Germania, saltarono in aria ripetutamente diversi impianti in cui essa veniva prodotta. Si continuò ad usarla come esplosivo da mina o come carica di proiettili o di bombe, ma non fu possibile usarla come esplosivo da lancio prima della scoperta del Vieille nel 1884.
  In conseguenza della sua eccezionale vivacità e velocità di combustione la nitrocellulosa non gelatinizzata venne chiamata all’inzio della sua produzione «cotone fulminante» o «fulmicotone» e spesso ad essa si trova attribuito questo nome nei testi che ne parlano. Ma già prima della scoperta del Vieille esisteva in commercio, ed era largamente usata in fotografia, una sostanza che aveva quasi tutte le caratteristiche della nitrocellulosa gelatinizzata: si trattava del collodio, usato per le emulsioni fotografiche, il quale era niente altro che cellulosa gelatinizzata con solventi tipo alcool-etere o di altro genere. Perciò dopo la scoperta del Vieille, che immaginò di gelatinizzare non la semplice cellulosa, ma la cellulosa nitrata, questa venne spesso definita, cotone collodio.
  Pochi anni dopo il chimico Italiano Ascanio Sobrero scoprì la possibilità di produrre un altro potente esplosivo, mediante la nitrazione della glicerina ottenendo per la prima volta la nitroglicerina, nel 1867 circa venne studiata dal chimico Svedese Alfred Nobel, che mise a punto la sua famosa «Dinamite», ottenuta per imbibizione della nitroglierina con una farina ricavata da giacimenti di crostacei fossili.
  Ma torniamo alla nitrocellulosa. Questa sostanza si ottiene mediante nitrazione della cellulosa sotto forma di cotone inizialmente o di cellulosa pura in seguito, trattandola con acido nitrico in presenza di acido solforico concentrato, il quale non partecipa alla reazione, ma svolge un’azione mordente sulla massa della cellulosa, consentendone l’attacco da parte dell’acido nitrico. Questo cede azoto ed ossigeno alla cellulosa, trasformandola quindi in un composto che possiede già tutti i componenti occorrenti alla sua combustione e quindi non richiede la presenza di agenti ossidanti come il salnitro nella polvere nera.

CAPITOLO IV°.

• La nitrazione della cellulosa è un procedimento industriale alquanto complesso e che richiede accurati controlli in ogni sua fase, intesi ad assicurare l’esatto grado di nitrazione della cellulosa, dato che dalla sua intensità e durata dipende una importantissima proprietà del propellente, il suo titolo azotometrico cioè, che ne condiziona la potenza esplosiva.
  Una volta ultimato il processo di nitrazione, gli acidi vengono allontanati con opportuni lavaggi e trattamenti chimici così da rimuovere dalla massa ogni traccia di acido sia nitrico che solforico. In questo stadio la nitrocellulosa è insolubile, non plastica, e non sarebbe possibile ridurla in forma di grani o di strisce o altre forme per ciò essa deve venire in qualche modo resa solubile e lavorabile, ciò si ottiene sciogliendola in una miscela di alcool-etere in parti uguali, che la rende plastica e quindi facilmente lavorabile. È questa la gelatinizzazione della nitrocellulosa, alla quale in tale stato può essere conferita per trafilazione, la forma che più conviene alla destinazione prestabilita.
  La gelatinizzazione della nitrocellulosa mediante solventi non solo la rende plastica e lavorabile, ma ne modifica notevolmente la sensibilità e la velocità di combustione, rendendola adatta all’impiego come propellente da lancio in armi di vario tipo e forma, dai revolver alle pistole ai fucili fino alle grosse bocche da fuoco dei cannoni.
  Oltre che l’alcool-etere è stato impiegato come solvente della nitrocellulosa anche l’etere acetico, per lo più in Germania, trattamento che dava e da luogo ad un tipo di propellente definito «acetilcellulosa», impiegato soprattutto per la preparazione di polveri da cannone sotto forma di strisce placche o fili. Essendo ottenuta per nitrazione della cellulosa con acido nitrico (HNO3), una sostanza molto ricca di ossigeno, la nitrocellulosa sotto l’azione del calore si decompone violentemente bruciando con forte sviluppo di grandi quantità di gas e di calore. I gas che vengono generati dalla combustione della nitrocellulosa sono ossido di carbonio (CO), biossido di carbonio o anidride carbonica (CO2), azoto (N) e idrogeno (H). Si sviluppa anche una certa quantità di acqua, la quale evapora sotto l’azione del calore sviluppato dalla reazione. In pratica perciò la nitrocellulosa brucia senza lasciare depositi solidi come la polvere nera, ma dando luogo solo a prodotti gassosi o volatili e quindi essa non sporca affatto, o lo fa solo in misura minima la canna delle armi in cui viene usata come propellente.
  Il processo di gelatinizzazione della nitrocellulosa non costituisce l’ultima fase della sua produzione, ma deve essere seguito da numerose altre, quali anzitutto l’allontanamento dei solventi usati, cosa abbastanza facile dato che si tratta di sostanze molto volatili e che evaporano facilmente con il calore. Tuttavia anche dopo il trattamento l’evaporazione dei solventi non è mai completa, ma continua ancora per un certo tempo e dato che il solvente è a sua volta una sostanza combustibile, fino a che la sua evaporazione non è completa, la polvere non può considerarsi sufficientemente stabile, motivo per cui una volta finite tutte le nitrocellulose vengono tenute per un certo tempo a stagionare, per consentire l’evaporazione dei solventi più completa possibile.

CAPITOLO V°.

• Agli inizi della produzione industriale della nitrocellulosa sono stati adottati vari artifici per modificarne la velocità di combustione, in modo da renderla più adatta a venire usata come propellente da lancio in armi lunghe sia di piccolo che di grosso calibro. Il metodo più diffuso ed usato in parte ancora oggi è stato quello di plasmarla in grani di forma tale che bruciando ad una diminuzione della loro superficie esterna corrispondesse un aumento di quella interna, cosa che si ottiene per lo più dando ai grani la forma di cilindretti con una o più perforazioni longitudinali. In questi grani la superficie esterna diminuisce man mano che la combustione procede, mentre quella dei fori che si allargano aumenta, compensando così la diminuzione di quella esterna.
  Anche la dimensione dei grani contribuisce a controllare la loro velocità di combustione nel senso che grossi grani bruciano più lentamente di grani piccoli e numerosi. Le polveri da cannone infatti sono costituite da grani molto grossi, spaghetti o tagliatelle, mentre quelle da armi di piccolo calibro sono prodotte in dimensioni molto inferiori, riso o più piccoli. Il controllo della velocità di combustione mediante varie forme e perforazioni conferite ai grani costituisce lo stadio iniziale dei tentativi in tal senso, mentre di recente esso viene attuato oltre che con la forma, mediante l’aggiunta di speciali sostanze definite deterrenti, le quali consentono di esercitare un controllo molto migliore della velocità di combustione di gran lunga più completo e differenziato di quello realizzato solo mediante variazioni di forma.
  Uno dei primi deterrenti messi a punto e sviluppati in Germania intorno al 1905 circa, è stata la cosiddetta «centralite», nome commerciale della dietildifenilurea, definita centralite perché studiata nell’Ufficio Centrale per le Ricerche Tecnico-Scientifiche del Politecnico di Berlino. Ancora oggi le centraliti sono largamente usate come deterrenti, soprattutto per propellenti da armi di piccolo calibro. Intorno agli anni '80i, soprattutto dopo la messa a punto del processo di produzione industriale delle «ball-powder», è stato adottato un altro tipo di deterrente, il DNT cioè, o dinitrotoluolo, prodotto della nitrazione parziale del toluolo che, se completata, conduce al trinitrotoluolo o tritolo.
  Alle nitrocellulose vengono aggiunte anche altre sostanze, con il compito di conservanti e stabilizzanti, quali la difenilamina ed il solfato di potassio, il quale però ha soprattutto funzione di soppressore della vampata di bocca.

CAPITOLO VI°.

• Oggi la produzione delle nitrocellulose ha raggiunto un grado elevatissimo di differenziazione e di perfezione tanto che associando il controllo dimensionale a quello mediante deterrenti, è possibile produrre propellenti dalla velocità di combustione perfettamente calibrata, che più comunemente viene definita progressività, che ne permette l’impiego in tutte le bocche da fuoc. Dato che spesso ho potuto constatare che l
  Spesso le idee dei ricaricatori sono confuse per quello che riguarda la velocità di combustione e la progressività di un propellente, quindi chiariamo. Qualunque propellente di tipo non trattato, prodotto cioè sotto forma di grani privi di qualunque trattamento superficiale, brucia grano per grano per strati paralleli e concentrici alla superficie del grano stesso, cosicché ogni grano si consuma dall’esterno verso l’interno, in pratica diminuendo costantemente di volume fino alla completa combustione. Ciò comporta una costante diminuzione della superficie del grano, alla quale è associata una diminuzione della velocità di combustione. Quindi tutta la massa della polvere, brucia rapidamente all’inizio del processo di combustione, quando la sua superficie è ancora grande e sempre più lentamente man mano che si consuma e la sua superficie diminuisce, realizzando un tipo di comportamento cosiddetto regressivo, caratterizzato cioè dalla regressione e dal rallentamento della velocità di combustione dal suo inizio alla sua fine. Parallelamente alla velocità di combustione diminuisce la quantità di gas sviluppato. Un simile comportamento, regressivo cioè, provoca una rapida salita della pressione iniziale, ed un’altrettanto rapida sua discesa quando ancora la palla o il proietto si trova nella rigatura dell’arma. Ne deriva che propellenti di questo tipo non sono in grado di conferire grandi accelerazioni ai proietti che spingono e sono quindi poco adatti come polveri da lancio nel caso che si desiderino alte velocità dei proietti. Esempio tipico di propellente altamente regressivo è la polvere nera e tali sono tutte le polveri, sia a singola che a doppia base, a grani non trattati. Tali polveri vengono anche definite come polveri vivaci.
  Praticando sui grani una o più perforazioni in senso longitudinale (in grani di forma allungata e cilindrica) si ottiene il risultato di compensare con un aumento della superficie dei fori la diminuzione della superficie esterna. I fori infatti si allargano man mano che il grano brucia e l’aumento della loro superficie in combustione bilancia la diminuzione di quella esterna del grano ed in tal modo si riesce a mantenere costante la velocità di combustione della polvere per tutta la durata della combustione dei suoi grani. È stato cioè realizzato in tal modo un propellente di tipo neutro, che brucia cioè con una velocità più o meno costante dall’inizio alla fine e sviluppa anche gas con ritmo costante. Sono tali tutti i propellenti prodotti sotto forma di grani forati o in cilindretti con uno o più fori longitudinali.
  I propellenti di tipo neutro sono più adatti ad impartire accelerazioni maggiori ai proietti e quindi, seppur di tipo neutro, debbono essere considerati più lenti di quelli regressivi, sebbene tale definizione sia inappropriata. Trattando infine i grani di polvere, forati o no, con aggiunta di quantità variabili di uno dei deterrenti oggi in uso, quali la centralite oppure il dinitrotoluolo o il diftalato di butile, si raggiunge lo scopo di rallentare la combustione iniziale del grano in maniera più o meno sensibile e quindi di realizzare una combustione di tipo e velocità differenziate, cioè lenta all’inizio e rapida alla fine.
  In realtà non è che verso la fine del processo la velocità di combustione venga accelerata, ma semplicemente che essa è di molto rallentata o ostacolata all’inizio, per cui alla fine, la velocità di combustione, qualunque essa sia, viene ad essere notevolmente superiore a quella iniziale. Ne consegue che un tal tipo di propellente, bruciando lentamente all’inizio e rapidamente alla fine, presenta una erogazione di gas che va aumentando man mano che la polvere brucia e di conseguenza sia la combustione della carica che lo sviluppo dei gas e della pressione risultano di tipo progressivo. Tali propellenti sono perciò definiti come progressivi e sono gli unici che consentono di imprimere forti accelerazioni alle palle delle armi di qualsiasi tipo e calibro, corte o lunghe, dato che accelerano gradualmente il proietto durante tutto il suo percorso in canna e la pressione sviluppata dai gas di combustione non scende quasi a zero prima che la palla abbia lasciato la volata dell’arma.
  Oltre a rendere possibili le massime accelerazioni e di conseguenza ottenere le massime velocità in armi lunghe rigate di qualsiasi tipo e calibro, queste polveri progressive consentono l’uso di palle molto pesanti e dalla elevatissima inerzia in queste armi, proiettili che in conseguenza del loro peso e della resistenza che oppongono all’espansione dei gas non potrebbero venire propulsi da polveri meno progressive. Sono i propellenti progressivi, comunemente definiti lenti, ma sempre impropriamente, che hanno permesso lo sviluppo e la realizzazione delle moderne cartucce ad alta ed altissima velocità, sia di piccolo che di grosso calibro e genericamente la realizzazione di tutti i cosiddetti magnum di oggi e di ieri, cartucce cioè che erogano velocità molto alte e spingono palle molto pesanti rispetto al calibro, grazie alla grande capacità dei loro bossoli.
  Con questi propellenti è stato anche possibile realizzare cartucce di piccolo calibro e con palle relativamente leggere, ma dall' altissima velocità iniziale, raggiunta solo grazie alla progressività della polvere ed al modo particolare in cui essa imprime l’accelerazione alla palla. Salvo rare eccezioni, tutti i propellenti oggi in uso ed a disposizione del ricaricatore, sono di tipo più o meno progressivo, caratteristica che viene ottenuta prevalentemente mediante procedimenti accuratamente controllati di additivazione con quantità variabili di deterrenti ed anche mediante il controllo della forma e delle dimensioni dei grani. Da questo deriva che anche se in generale una polvere progressiva avrà grani più grossi di una vivace, ciò non è necessariamente costante ed obbligatorio, per cui è possibile trovare propellenti altamente progressivi la cui struttura e la cui granulazione non differisce affatto, o differisce solo di poco da quella di polveri vivaci.

CAPITOLO VII°.

• Agli inizi degli studi sulle polveri e sui sistemi per variarne la velocità di combustione, quando gli unici attuabili erano quelli basati sulla forma e sulle dimensioni dei grani, era possibile giudicare con certezza le caratteristiche di un propellente semplicemente esaminandone i grani, mentre oggi questo non è più possibile, sebbene una certa tendenza a produrre in grani grossi le polveri progressive ancora permanga in campo internazionale.
  Uno svantaggio derivante dall’uso più o meno massiccio di sostanze ad azione deterrente con le quali vengono trattati i grani delle moderne polveri da lancio, consiste nel fatto che esse diventano notevolmente più dure da accendere o da innescare all’aumentare delle dosi del deterrente stesso e quindi in senso inversamente proporzionale alla loro progressività. Ed è questo il motivo per cui, parallelamente allo sviluppo delle tecniche di progressivazione per additivazione, sono stati sviluppati nuovi e più potenti inneschi che danno vampe potenti e molto calde, uniche in grado di incendiare convenientemente tali tipi di polveri.
  Una qualunque delle polveri oggi in uso più o meno pesantemente trattate non si incendia con una semplice scin tilla come avveniva ed avviene per la polvere nera o per il fulmicotone. Ma se la difficoltà di ignizione costituisce uno svantaggio dei moderni propellenti in conseguenza dell’uso più o meno marcato di additivi, questi hanno un altro effetto, insospettato ma utilissimo per le armi in cui le polveri vengono usate, quello cioè di abbassare notevolmente la temperatura di combustione delle polveri, per cui in definitiva esse, pur se di più difficile accensione, risultano molto meno erosive sulla rigatura delle armi, specie per quanto riguarda il punto di inizio e di conseguenza la durata delle canne delle armi che sparano nitrocellulose è notevolmente maggiore sia in assoluto che rispetto a quelle di armi in cui venivano usate polveri di tipo non trattato, o trattate con metodi meccanici di un tempo.

CAPITOLO VIII°.

• La maggior parte delle polveri a base di nitrocellulosa viene oggi ottenuta per estrusione in presse speciali, che obbligano la massa della nitrocellulosa plasticizzata dal solvente a passare sotto forti pressioni attraveso dischi di metallo forati, dette trafile un po' come nei pastifici in cui si fa la pasta, si, allo stesso modo in cui si lavora la pasta alimentare e gli spaghetti. Passando sotto pressione attraverso la trafila, i cui fori possono venire variati a piacere per quanto riguarda la forma ed il diametro, la pasta "da sparo" viene ridotta in fili, i quali all’usciti dalla trafila vengono tranciati da coltelli rotanti a lame multiple che girano a contatto della sua superficie esterna. La velocità di rotazione dei coltelli, il numero delle lame, entrambi accuratamente calcolati in rapporto alla velocità di estrusione, consentono di ottenere il taglio dei fili in grani di lunghezza variabile a piacere, ed in base alle esigenze ed alla destinazione di quel particolare tipo di propellente. La trafila può essere realizzata in modo da ottenere fili internamente forati, cosicché una volta tagliati, i grani avranno la forma di cilindretti forati nel senso della lunghezza, forma questa pressoché universalmente diffusa tra tutti i propellenti oggi in uso.
  Mediante la trafilatura è possibile inoltre ottenere il pro¬pellente in forma di strisce di vario spessore e larghezza, le quali, una volta tagliate con il solito metodo dei coltelli rotanti, possono acquistare la forma definitiva di rettangoli, quadrati, rombi o piastrelle. Con tale metodo vengono prodotte la maggior parte delle polveri definite come lamellari, specialmente diffuse tra quelle per armi a canna liscia a pallini, nelle cui cartucce non occorre una forte concentrazione della carica in uno spazio limitato. L’aggiunta di sostanze deterrenti e stabilizzanti oltre che degli altri composti chimici che entrano a far parte delle moderne polveri da lancio avviene di solito dopo la estru¬sione ed il taglio dei grani, per loro impregnazione da parte dei vari additivi. Il grano di polvere infatti di cui il costituente principale è la cellulosa nitrata, ha una microstruttura porosa, che si presta egregiamente all’assorbimento delle sostanze per imbibizione, analogo a quello di una spugna che assorbe l’acqua. Alla fine del trattamento tutte le polveri o quasi vengono leggermente grafitate, in modo che i grani risultino molto più scorrevoli e non si carichino di elettricità statica dovuta allo sfregamento la quale potrebbe risultare pericolosa se si scaricase bruscamente sotto forma di scintille. Ciò migliora anche la scorrevolezza della massa del propellente eliminando i fenomeni di attra zione reciproca dei grani.

CAPITOLO IX°.

• Sebbene gli esplosivi da lancio alla nitrocellulosa, detti anche a base singola, cioè con un unico componente di base, la nitrocellulosa pura siano stati i più diffusi e largamente impiegati, specialmente nella ricarica di cartucce per armi lisce e rigate, oltre che naturalmente per il loro caricamento industriale, si sono affermate sempre di più e vengono oggi largamente impiegati altri tipi di propellenti, quelli cioè a doppia base, costituiti non soltanto da nitrocellulosa ma da una miscela in proporzioni variabili di nitrocellulosa e nitroglicerina.
  Questi propellenti, le cui caratteristiche esamineremo brevemente, sono stati chiamati balistiti, secondo la definizione che diede loro Alfred Nobel, ma noi li conosciamo come polveri a doppia base. La nitroglierina, ottenuta per nitrazione della glicerina, un alcool trivalente derivato dal propano e perciò detta anche alcool propilico, nitrazione che si verifica in presenza della solita miscela solfonitrica usata per la nitrocellulosa, è un liquido di aspetto oleoso e di colore giallastro, estremamente sensibile agli urti ed al calore e che sotto l’azione di uno di questi due agenti fisici si decompone violentemente (detonazione) combinandosi con l’ossigeno con sviluppo di fortissime quantità di gas e di calore.
  La nitroglierina è uno dei più potenti esplosivi che si conosca, la sua velocità di esplosione è superiore a quella di molte le altre sostanze esplosive di comune impiego, tranne a quella di alcuni composti particolari, come ad esempio le pentriti, usate per la confezione delle micce detonanti. Essa ha infatti una velocità di detonazione di 7.500 m/s, il che vuol dire che nella massa dell’esplosivo l’onda detonante si propaga con questa velocità. In pratica perciò l’esplosione della nitroglicerina può considerarsi istantanea qualunque sia la sua massa.
  L’altro esplosivo di effetto paragonabile a quello della nitroglicerina è il tritolo o trinitrotoluene (nitrazione del toluolo per ben tre volte), un etere nitrico della stessa famiglia della nitroglicerina, che ha una velocità di detonazione di 6.500 m/s, inferiore di ben 1.000 m/s quindi a quella della nitroglicerina. Nella forma in cui essa viene ottenuta, cioè liquida, la nitroglicerina si presta malissimo per molte ragioni ad essere impiegata come esplosivo da mina ed affatto come esplosivo da lancio. Fu il chimico Svedese Alfred Nobel, che per caso scoprì la possibilità di usare molto più facilmente e sicuramente la nitroglicerina. All’inizio dei suoi esperimenti con questo pericolosissimo esplosivo, Nobel ebbe diversi gravi incidenti. Il problema sembrava senza uscita, quando un incidente diede a Nobel il modo di risolverlo. La nitroglicerina veniva trasportata a quei tempi in contenitori metallici sigillati, i quali, per ragioni di sicurezza intese a proteggerli dagli urti e ad isolarli dal calore, venivano immersi in casse di legno contenenti una terra refrattaria di origine minerale. Per la rottura di uno di questi recipienti di ferro la nitroglicerina in esso contenuta durante il trasporto scolò dal contenitore ed andò ad imbibire e ad impregnare la terra refrattaria, cosa che ebbe l’effetto di diminuirne notevolmente la sensibilità e di permetterne una migliore maneggevolezza, senza alterarne in alcun modo la potenza esplosiva. In seguito anziché terra refrattaria venne usata una speciale farina, ricavata dalla triturazione di sedimenti calcarei fossili, sulla quale veniva versata la nitroglicerina fino a com pleta impregnazione.
  Si trattava di un veicolo inerte che non partecipava in nessun modo alla reazione chimica esplosiva. Era stata scoperta la Dinamite, così come venne definita dallo stesso Nobel e che per moltissimi anni ed ancora oggi, viene chiamata Dinamite Nobel.
  Nobel però non è stato lo scopritore della sola dinamite, ma di un altro ed ancora più importante composto, anche questo da lui scoperto per caso, in modo che seppur romanzesco ed affascinante sarebbe qui troppo lungo descrivere. Egli infatti notò, dopo essersi medicato un dito ferito con del collodio, che la nitroglicerina aveva una eccellente azione solubilizzante sulla nitrocellulosa al posto della miscela alcool-etere fino ad allora impiegata e che ne risultava un esplosivo di consistenza gelatinosa, definito appunto da lui gelatina esplosiva, la quale, opportunamente lavorata e trattata, oltre che variandone le proporzioni dei suoi due componenti, poteva fornire un ottimo esplosivo sia da mina che da lancio usabile in armi rigate di tutti i calibri e che per questa ultima applicazione venne definita da Nobel balistite. La nitroglicerina non soltanto serviva a sciogliere ed a gelatinizzare la nitrocellulosa, tanto da consentirne la facile lavorazione ed impiego, ma svolgeva anche un’azione moderatrice sulla sua vivacità ed a sua volta ne subiva questa azione.
  In definitiva, con la gelatinizzazione della nitrocellulosa mediante la nitroglicerina, questi due esplosivi, singolarmente instabili, isterici e pericolosissimi, si influenzavano in modo benefico vicendevolmente, formando un composto che racchiudeva in se i pregi di entrambi, senza tuttavia averne i difetti e gli inconvenienti che ne avevano reso sempre alquanto problematico l’impiego. La composizione originale della «ballistite» Nobel era del 40% di nitroglicerina e del 60% di nitrocellulosa. Sotto questa composizione ed in questa forma essa poteva venire lavorata per laminazione, riducendola quindi in fogli di spessore adeguato, che in seguito venivano tagliati in piastrelle. Gli inglesi usarono questo tipo di propellente solo nei primi anni del 1900. Essi impiegarono la nitroglicerina nella proporzione del 60% e la nitrocellulosa in ragione del 40%, ottenendone una massa plastica che veniva lavorata per estrusione e ridotta in fili o corde, forati o no. Da questa forma essa prese il nome di «cordite».
  La cordite inglese venne largamente usata in tutte le bocche da fuoco sia di grosso che di piccolo calibro, per usi militari e civili, e fino a pochi anni fa alcune antiche Ditte Inglesi, come la Kynoch, producevano cartucce per grossi calibri da caccia caricate con cordite. La formula iniziale della cordite inglese venne successivamente modificata, prima per aggiunta di un 5% di olio minerale, con lo scopo di svolgere un’azione lubrificante durante il processo di estrusione della massa gelatinosa, ed anche sulle canne delle armi che sparavano questo nuovo propellente. L’effetto lubrificante dell’olio minerale tuttavia fu scarsissimo, ma se ne ottenne uno inaspettato e non previsto, quello cioè di stabilizzante e di abbassamento della temperatura di esplosione. Successivamente, dato che nelle originali proporzioni la cordite risultava parecchio instabile e corrosiva, per trasudazione dell’acido nitrico e della nitroglicerina all’aumento della temperatura, la sua composizione venne modificata per inversione in pratica delle proporzioni dei suoi due componenti principali, portati al 65% di nitrocellulosa ed al 30% di nitroglicerina con il solito 5% di olio minerale.
  Le corditi inglesi perciò sono state prodotte ed usate sotto due forme. La prima, detta MK 1 Cordite (Mark 1 Cordite o cordite del primo tipo) conteneva il 37% di nitrocellulosa, il 58% di nitroglicerina ed il 5% di olio minerale. La seconda, definita MD Cordite oppure MDT Cordite (Modified Cordite, oppure Modified Tubular Cordite se era in forma di tubi e non di fili) conteneva il 65% di nitrocellulosa, il 30% di nitroglicerina ed il 5% di olio minerale. Da sottolineare che sebbene a tutti gli effetti analoga e sovrapponibile alla balistite Nobel, la cordite non era ottenuta per semplice gelatinizzazione della NC con la NGL, ma si impiegava come solvente accessorio ed agente colloidificante l’acetone, che poi successivamente veniva allontanato per evaporazione. Tutte le bocche da fuoco di grosso e piccolo calibro inglesi vennero caricate durante la Prima e la Seconda Guerra Mondiale con cordite. Questa nei cannoni era in forma di lunghi tubi, del diametro superiore ad un centimetro e che spesso arrivava anche ad un pollice (cm 2.54), della lunghezza di 50-70 cm, mentre nelle armi di calibro inferiore veniva caricata sotto forma di fili di spessore variabile. Esempio classico è la cartuccia calibro .303 British per i fucili Enfield, caricata per moltissimi anni con fili di cordite e solo negli ultimi anni del secondo conflitto mondiale con nitrocellulosa in grani cilindrici forati di tipo tradizionale.
  Le corditi sono attualmente scomparse dalla circolazione e non vengono più impiegate per usi militari o civili, tranne in rarissimi casi.

CAPITOLO X°.

• I vantaggi delle polveri a doppia base rispetto alle nitrocellulose a base unica, sono costituti dalla facilità di produzione su scala industriale, dal più alto contenuto di energia a parità di peso, dalla possibilità di caricare in spazi limitati quantità di propellente in grado di eseguire un lavoro maggiore, di essere più facilmente incendiati dall’innesco rispetto alle nitrocellulose, ed infine di essere in pratica insensibili all’umidità. I loro difetti sono costituiti da una più alta temperatura di esplosione e quindi dal fatto che esse risultano più corrosive sulla rigatura delle armi che le sparano.
  Oggi le doppie basi sono state perfezionate a tal punto che esse non presentano più nessuno dei vecchi inconvenienti ed il loro uso è diffuso al pari ed anzi più di quello delle polveri monobasiche. Negi anni inoltre sono state messe a punto tecniche produttive di speciali propellenti a doppia base, dai grani di forma sferica o sferoidale, definite perciò «ball-powder», costituite da proporzioni variabili di NC e NGL, ma ottenute in modo fondamentalmente diverso dai metodi tradizionali. Tranne successive modifiche la tecnica produttiva consiste nella completa dissoluzione della massa della NC mediante speciali solventi di natura organica, che la sciolgono sino a distruggerne completamente la originaria struttura fibrosa e porosa. Così sciolta la NC assume la forma di una lacca, la quale viene fatta gorgogliare in un mezzo acquoso in cui essa non è solubile e dove assume la forma di minuscole sferette, per azione di complessi fenomeni e proprietà del mezzo acquoso accuratamente indotti e controllati. Queste sferette di NC vengono successivamente essiccate e poi trattate con aggiunta di NGL nelle proporzioni stabilite.
  In seguito vengono aggiunti i deterrenti ed altre sostanze ad azione stabilizzante e moderatrice della vampata di bocca e della temperatura di esplosione. Fa parte del processo il rotolamento delle sferette su piani metallici, o il loro appiattimento con metodi meccanici, a seconda delle esigenze, oltre che la loro separazione per grandezza mediante speciali crivelli o sistemi centrifughi. La sferette finali sono costituite da una massa di NC non porosa e quindi dall’altissimo peso specifico, addizionate di quantità variabili di NGL e di altre sostanze, quali deterrenti, stabilizzanti, raffreddanti ed inibitori della vampata. Dato che le sferette sono molto dure e pesanti, esse danno origine a propellenti che consentono elevatissime densità di caricamento, poiché hanno un peso specifico molto più alto delle nitrocellulose e delle doppie basi tradizionali, sono scorrevolissime, ad altissimo contenuto energetico, dal costo di lavorazione più basso e perfettamente controllabili per quanto riguarda la loro progressività. Le «ball-powder» sono state il propellente dell’ultima generazione del secolo scorso e rappresentano la più moderna e recente evoluzione nel campo della balistica e della produzione industriale degli esplosivi da lancio. Con essi è stato possibile ottenere polveri dalle caratteristiche assolutamente peculiari ed eccezionali, non altrimenti ottenibili né con le singole basi né con le balistiti di tipo tradizionale.
  Esse sono ancora oggi largamente impiegate nella maggior parte delle armi rigate di produzione civile. La Winchester fu una delle maggiori produttrici di BP di tutto il mondo, oltre ad essere quella che ne ha iniziato e messo a punto il processo di produzione scoperto e perfezionato dalla Olin Chemical Corporation nel 1933.

CAPITOLO XI°.

• Gli Americani. Il processo di produzione attuale, oltre che molto differente da quello originale, si serve di tutta la moderna tecnologia elettronica, ed oggi le polveri vengono prodotte in enormi complessi a ciclo continuo completamente automatizzati, nei quali le varie fasi di produzione sono soggette a continui controlli elettronici di tipo altamente sofisticato. Basti solo pensare che una volta ad esempio per il controllo della temperatura delle soluzioni che partecipavano al ciclo produttivo di una polvere era possibile mantenersi entro tolleranze dell’ordine della diecina di gradi, e raramente delle unità, mentre oggi con l’elettronica è un giochetto stare entro i centesimi di grado, come pure delle atmosfere e degli altri parametri produttivi, come ad esempio pH, osmolarità, tensione superficiale delle varie soluzioni, per comprendere come sia possibile ottenere in modo relativamente più semplice e con scarsissima mano d’opera prodotti di qualità e di livello finali impensabili fino a pochi anni fa. In sintesi le polveri vengono prodotte oggi, per quanto ce ne è dato sapere, poiché buona parte del processo e dei materiali impiegati sono protetti da gelosi segreti industriali o addirittura dal segreto militare, partendo da nitrocellulosa pura prodotta appositamente per questo scopo, quello cioè di essere trasformata in una polvere da lancio o polvere da sparo. Le polveri oggi vengono prodotte in ambiente liquido e quindi questa fase viene definita come ciclo umido. Ad esso segue il successivo ciclo, in cui viene aggiunta la NGL, il deterrente sotto forma di DNT o di diftalato di butile. La quantità dei deterrenti e della NGL che il propellente conterrà una volta finito viene regolata e controllata mediante accuratissimi controlli e determinazioni della profondità di impregnazione dei vari grani, interrompendo il processo al momento voluto attraverso un controllo totalmente automatizzato e computerizzato.
  Si immagini quali tipi di attrezzature vengono impiegate che consentono di controllare e di interrompere l’impregazione di grani delle dimensioni di pochi decimi di millimetro di diametro. Questo tanto per dare un’idea della complessità tecnologica adottata nella produzione delle polveri e del livello di perfezione ottenibile per quanto riguarda le caratteristiche finali, mai raggiunto con altre polveri con conseguente aumento della sicurezza negli stabilimenti di produzione. Sebbene contengano percentuali variabili di NGL esse possono ese re prodotte in modo da renderne perfettamente controllabile ed addomesticabile la velocità di combustione, tanto da ottenere propellenti che a buon diritto possono essere considerati come le polveri della «space age», dell’era spaziale.