Pólvora

La pólvora, o pólvora negra, es una mezcla de salitre, carbón vegetal y azufre que arde con enorme rapidez y desprende gases calientes y una nube de humo formada por partículas sólidas. Los alquimistas chinos dieron con ella en el siglo IX, y en los quinientos años siguientes se convirtió en la carga propulsora de cohetes, armas de fuego y cañones, y después en una herramienta de la minería y las obras públicas.

Qué es

La pólvora es el explosivo químico más antiguo que se conoce. Es un polvo negro o gris oscuro compuesto de tres sustancias: salitre (nitrato de potasio), carbón vegetal y azufre. Casi todos los combustibles necesitan aire para arder, pero la pólvora lleva consigo su propio oxígeno, así que arde en un espacio cerrado. En una fracción de segundo, buena parte de su masa se convierte en gas caliente, y la presión de ese gas puede expulsar una bala por el cañón de un arma o partir la roca.

Hasta el siglo XIX fue el único explosivo de uso corriente y la carga propulsora de todas las armas de fuego. Hoy se la llama pólvora negra, para distinguirla de las pólvoras sin humo que la sustituyeron en las armas de fuego a partir de la década de 1880. Todavía se usa en fuegos artificiales, mechas de seguridad, armas de avancarga y algunas canteras.

La lámina muestra desde fuera una fábrica de pólvora del siglo XVIII. Los molinos se levantaban muy separados entre sí a lo largo de un río que movía sus ruedas, con taludes de tierra y árboles en medio, para que una explosión en uno tuviera menos probabilidades de alcanzar al siguiente. En el Brandywine, en Delaware, muchos tenían tres gruesos muros de piedra y un tejado y una fachada ligeros del lado del río, para que la onda de una explosión saliera por encima del agua. Junto a la escena aparecen un barril con aros de cobre, elegido porque el cobre saca chispas con mucha menos facilidad que el hierro, un frasco de cuerno en el que soldados y cazadores llevaban la pólvora, y unos cristales de salitre.

Cómo funciona

Arder es una reacción entre un combustible y el oxígeno. En un fuego de leña el oxígeno viene del aire, y el fuego no puede avanzar más deprisa de lo que el aire llega a la madera. En la pólvora, el oxígeno está en el salitre, mezclado íntimamente con el combustible. Cuando la pólvora se calienta, el salitre se descompone y cede su oxígeno en contacto directo con las partículas de combustible, y la reacción no tiene que esperar al aire.

Cada ingrediente cumple su función. El salitre es el oxidante y constituye la mayor parte de la masa. El carbón vegetal es el combustible principal; como es poroso, una pequeña cantidad ofrece mucha superficie al oxígeno. El azufre también es combustible, pero importa sobre todo porque baja la temperatura a la que la mezcla se inflama y hace que arda más rápido. La pureza del salitre y la clase de madera de la que salía el carbón cambiaban el comportamiento de una pólvora, y por eso los polvoristas cuidaban tanto lo uno como lo otro.

Los productos son en parte gases, sobre todo dióxido de carbono, nitrógeno y monóxido de carbono, y en parte sales de potasio sólidas. Algo menos de la mitad de la masa se convierte en gas. El resto sale en forma de un denso humo blanco y de un residuo que ensucia el cañón del arma, que había que limpiar a menudo.

La pólvora deflagra: arde muy deprisa, pero la reacción pasa de un grano a otro por el calor. Suelta y al aire libre, arde con un fogonazo y una nube de humo. Encerrada en un cañón, el gas no puede escapar, la presión sube, la pólvora arde aún más deprisa y el gas expulsa el proyectil. Los explosivos rompedores, como el TNT o la dinamita, detonan. Una onda de choque los recorre a varios kilómetros por segundo, más rápido de lo que viaja el sonido en el material, y la reacción termina casi al instante, con un golpe demoledor. La pólvora negra da un empuje más largo y más suave. Eso conviene a una carga propulsora, que tiene que acelerar una bala sin reventar el cañón, y explica que los canteros la usaran durante mucho tiempo para partir y levantar bloques de piedra que la dinamita habría hecho añicos.

Una chispa, una llama, el rozamiento, un golpe o la electricidad estática pueden inflamar la pólvora, y muchos trabajadores murieron en explosiones de molinos de pólvora. Su fabricación, su almacenamiento y su transporte están sometidos casi en todas partes a la legislación sobre explosivos.

Historia y evolución

Los alquimistas chinos de la dinastía Tang calentaban salitre, azufre y muchas otras sustancias en busca de elixires de larga vida. Un texto taoísta que suele fecharse a mediados del siglo IX advierte a los alquimistas contra ciertas mezclas con salitre: algunos que las habían calentado se quemaron las manos y la cara, e incluso les ardió la casa. Los historiadores discuten si un texto anterior, de 808, describe ya una mezcla parecida. La mezcla acabó llamándose huoyao, «medicina de fuego».

La lanza de fuego, un tubo de pólvora sujeto a una lanza, escupía llamas durante unos segundos a corta distancia.

Los ejércitos chinos no tardaron en llevarla a la guerra. El Wujing Zongyao, un compendio militar terminado en 1044, describe armas incendiarias y de humo y contiene las fórmulas escritas más antiguas que se conservan. Un estandarte de seda de Dunhuang, pintado a mediados del siglo X, muestra una lanza de fuego, y las tropas Song usaron lanzas de fuego en el asedio de De’an en 1132. En el siglo XIII, los defensores Jin y Song arrojaban desde sus murallas bombas de pólvora contra los ejércitos mongoles que los asediaban, y el tubo de la lanza de fuego pasó a ser de metal y a cargarse con proyectiles. El cañón de mano de bronce hallado en la provincia de Heilongjiang no lleva fecha, pero el lugar del hallazgo lo relaciona con unos combates registrados en 1288, lo que lo convierte en una de las armas de fuego más antiguas que se conservan.

Las primeras armas de fuego de mano chinas eran tubos cortos de bronce fijados a un asta de madera.

El conocimiento de la pólvora se extendió hacia el oeste a través del Imperio mongol y del mundo islámico en el siglo XIII. En el sultanato mameluco, el tratado del sirio Hasan al-Rammah, escrito a finales del siglo XIII, describe artefactos incendiarios y cohetes, y el fraile inglés Roger Bacon mencionó la pólvora en 1267. Las primeras noticias e imágenes de armas de fuego en Europa datan de la década de 1320: en 1326 la ciudad de Florencia encargó cañones de metal y su munición, y un tratado que Walter de Milemete escribió en 1326-1327 para el joven Eduardo III contiene el dibujo de un cañón. Veinte años después, los ingleses usaron probablemente unos pocos cañones pequeños en la batalla de Crécy. En el siglo XV, la artillería de asedio podía derribar en semanas las altas murallas medievales, y los ingenieros militares respondieron con muros bajos y gruesos y baluartes en ángulo.

El salitre se forma despacio allí donde se pudren desechos orgánicos en un suelo húmedo, y durante siglos se rascó de muros y suelos como estos.

El salitre era el ingrediente difícil de conseguir. En Europa, los salitreros tenían derecho a excavar el suelo de establos, palomares y bodegas, y más tarde los gobiernos crearon nitrerías donde se formaba en montones de tierra y estiércol. En el siglo XVII, las compañías comerciales europeas compraban grandes cantidades en la India, en Guyarat, Bihar y Bengala. En 1775 el químico Antoine Lavoisier pasó a ser uno de los cuatro comisarios de la nueva administración real de la pólvora en Francia y, desde su laboratorio del Arsenal de París, trabajó para mejorar el suministro y la calidad de la pólvora francesa. En el siglo XIX, los yacimientos de nitrato de sodio del desierto chileno abastecieron a la industria de los explosivos y de los abonos, hasta que unos químicos alemanes aprendieron a principios del siglo XX a fabricar compuestos de nitrógeno a partir del aire.

Los molinos de pólvora estuvieron entre los lugares de trabajo más peligrosos de la era industrial. Los de la familia du Pont a orillas del Brandywine, en Delaware, abiertos en 1802, sufrieron 288 explosiones y al menos 228 muertes antes de cerrar en 1921. A la entrada se registraba a los obreros en busca de cerillas y de piezas de metal en la ropa y el calzado. La pólvora excavó canales, túneles y minas: una de las menciones más antiguas de voladuras en una mina procede de Banská Štiavnica, en el reino de Hungría, en 1627. A partir de la década de 1870, la dinamita la sustituyó en la mayoría de las voladuras, y las pólvoras sin humo a base de nitrocelulosa sustituyeron a la pólvora negra en las armas de fuego en las décadas de 1880 y 1890. La pólvora negra sobrevive en los fuegos artificiales, en las mechas y entre quienes disparan armas históricas.