INVENZIONE E MIGLIORAMENTI DELLA POLVERE DA SPARO

Brani estratti da: B. S. Hall, Weapons & warfare in Renaissance Europe, The Johns Hopkins University Press, Baltimore and London, 1997, il miglior testo che abbiamo trovato sull'argomento..

 

PRIMA  COMPARSA  DELLA  POLVERE  DA  SPARO

 

Roger Bacon

 

 "Il primo europeo che dimostra di conoscere la polvere pirica è Roger Bacon, la cui Epistola de secretis operibus artiis et naturae (1267) riporta una formula di salnitro, zolfo e carbone a basso tenore di salnitro."
Hall, p.42.

 

FORMULAZIONE

 
"La prima ricetta utilizzabile per armi da fuoco appare poco dopo [la prima menzione ad opera di Roger Bacon]: il Liber ignium ad comburendos hostes, attribuito a "Marco Greco", pseudonimo dell'autore di un'opera di compilazione arabo-ispanica le cui parti più antiche risalgono all'ottavo secolo. Le ricette di polvere pirica compaiono nella parte più recente, databile fra il 1275 ed il 1300. Il Liber ignium comprende quattro formulazioni, tre delle quali propongono percentuali di salnitro dal 66 al 75. Nel Quattro e nel Cinquecento le ricette europee cambiano la formulazione secondo il calibro e la resistenza delle pareti della canna dell'arma."
Hall, p.42.

 

 

 "Vannoccio Biringuccio (1480-1537), ad esempio, raccomanda una polvere col 50% di salnitro per i grandi cannoni, ma prescrive un contenuto di salnitro del 66.7% per armi di medio calibro e dell'83.3% per piccole armi come archibugi e pistole."
Hall, p.43. 
Francesco di Giorgio consiglia le seguenti proporzioni:
"la polvere da bombarda o mortaro che porti pietra da libre 250 in su, ricerca 7 parti di salnitro, 4 di solfo [e] due di carbone a peso. La polvere per altre bombarde minori, mortari, cortane, comune mezzane o spingarde, richiede 4 di nitro, 2 di solfo, et una di carbone. Per li passavolanti, basalischi, cerbottane et archibusi, 8 di nitro, 3 di solfo e 2 di carbone. Per li scoppietti 14 di nitro, 3 di solfo e 3 di carbone".
F. di G., Trattati, p.421.

 

"Nel Seicento il contenuto di salnitro per polveri militari sembra essersi stabilizzato vicino al livello ottimale indicato dalle teorie moderne (quasi il 75% di nitrato di potassio KNO3), e minori livelli di salnitro si trovano solo in formule per mine, razzi ed altre applicazioni non militari".
Hall, p.43.

 

PRINCIPI  D'USO  DELLA  POLVERE

 
La polvere pirica, nella formulazione ottimale, all'atto dell'accensione "genera temperature tra i 2.100 ed i 2.700 gradi ºCed un volume di gas, mediamente, tra i 264 ed i 370 cm3 per grammo di solido. Confinati in un contenitore chiuso, lo spezzeranno, ed ecco una bomba; in un tubo aperto ad un'estremità, le forze di reazione tenderanno a muovere il tubo, come nei razzi, o spingere un proiettile, come nei cannoni ".
Hall, p.66.
 

 

GRANULAZIONE

 
"Il parametro fondamentale della polvere da sparo è la velocità di combustione [...] piccoli cambiamenti [...] possono provocare importanti effetti sul suo uso pratico. Il primo mezzo per controllare la rapidità di combustione fu la granulazione [...] introdotta nel Quattrocento. [...] Dal 1420 al 1520 le polveri granulari coesistono con quelle polverulente. Questo cambiamento fu tutt'altro che semplice, non certo un caso di progresso "lineare" nella tecnologia, ma un processo di cambiamenti interdipendenti fra produzione dell'esplosivo e costruzione delle artiglierie. Ambedue i lati dell'equazione tecnica dovettero cambiare in relazione ai progressi dell'altro."
Hall, p.68.

 
Scrivendo negli anni settanta del Quattrocento, Francesco di Giorgio Martini scrive:
"La polvere eziandio [...] si può longo tempo preservare in questa forma: piglisi aceto fortissimo e con esso si facci pasta della polvere, di poi se ne facci pani et all'ombra si faccino disseccare [...] et in questo modo si manterrà nella sua prima perfezione non piccolo tempo
"F. di G., Trattati, p.421.

 
"Come i fabbricanti presto scoprirono, la polvere nera impastata in pani ed essiccata era balisticamente più <potente> delle altre. [...] Nel Feuerwerkbuch [...] prima del 1420 l'anonimo autore/compilatore descrive le <polveri in zolle>  (Knollen-pulver). Mescolate una mistura di salnitro, zolfo e carbone con <buon aceto di vino. E pestate il miscuglio in un mortaio di legno, e bagnatelo con l'aceto finché si impasti, e quindi stendete dei pani>. [...] Una versione successiva del manoscritto chiarisce che le <zolle> di polvere dovevano quindi essere sminuzzate prima di caricare le bombarde."
Hall, pp.71-73.

 
   

 

MOTIVI  STORICI  DELLA  GRANULAZIONE

 
Oltre al controllo della velocità di combustione, sembra che un altro fattore abbia spinto potentemente per il passaggio dalle cariche polverulente alle polveri granulate.

"Robert Norton, scrive nel 1628 [che grazie alla granulazione] la polvere, conservata adeguatamente, non si degrada e non perde potenza." Perché? Non sembra che ci fosse un problema di separazione dei componenti nel miscuglio polverulento delle cariche allora in uso: "non si conosce alcun testo contemporaneo che lamenti la separazione, mentre spesso è menzionato il deterioramento della polvere a causa dell'umidità atmosferica".
Hall, p.73.

 
"La polvere nera classica è costituita di nitrato di potassio puro (KNO3) non particolarmente igroscopico, come del resto le diverse polveri di carbone. Altre forme di salnitro sono il nitrato di sodio (NaNO3) ed il nitrato di calcio (Ca(NO3)2). Quest'ultimo, in particolare, è fortemente igroscopico. [...] Il salnitro proveniente dalle <coltivazioni> medievali potrebbe aver contenuto forti quantità di nitrato di calcio. Reputiamo che questo fosse il motivo per cui gli artiglieri medievali incontravano tante difficoltà a <tenere asciutte le loro polveri> e quindi ritennero indispensabile il ricorso alla loro granulazione".
Hall, pp.73-74.
   

 

IMPORTAZIONE  E  PRODUZIONE  DEL  SALNITRO

 

 
"Come il pane, il vino ed il formaggio, la polvere nera, in estrema analisi, è dovuta all'azione dei microrganismi. Nella decomposizione dei tessuti organici gli aminoacidi decadono in forme sempre più semplici. Un importante sottoprodotto della decomposizione è l'ammoniaca, spesso come risultato finale di vari stadi di semplificazione chimica. Gli ioni ammonio, NH4+, si ossidano sotto l'azione di due batteri:

il nitrosomonas ricava energia dalla trasformazione degli ioni ammonio in nitriti

NH4+  + 3/2 O2  →  NO2- + H2O + 2H+ +6 e-.

Quindi il nitrobacter completa il processo, ossidando i nitriti a nitrati

NO2- + 1/2 O2   →  NO3- +2e-

[...] per uno sviluppo ottimale dei batteri è necessaria la presenza di carbonato di calcio o di magnesio, abbondanza di ossigeno ed un ambiente non troppo acido. Praticamente ogni sostanza organica produce composti ammoniacali, ma non sempre in quantità utilizzabili. Creare un ambiente il più possibile favorevole fu compito dei primi produttori di salnitro. Questo era un problema soprattutto europeo. [...] Dal Medioevo alla scoperta dei giacimenti cileni, sembra che l'India abbia fornito una buona parte del salnitro europeo. [...] Benché le coltivazioni di salnitro compaiano nei documenti dal tardo Trecento, la prima descrizione <tecnica> compare nel Bellifortis di Konrad Kyeser (circa del 1405), anche se un po' oscura".
Hall, pp.74-75.

La produzione di salnitro comportò una serie di problemi, dall'eliminazione del sale comune NaCl, alla purificazione del nitrato di potassio rispetto agli altri nitrati, soprattutto di calcio, ma anche di sodio e magnesio. I produttori si trovarono di fronte ad dilemma impossibile: per favorire l'azione dei batteri erano costretti ad introdurre elementi indesiderabili nel prodotto finale. La soluzione fu introdurre un macchinoso processo di lisciviazione per portare il salnitro finale alle condizione desiderata.
Hall, pp.77-78.

"Il salnitro continua comunque ad essere importato dall'Oriente e Venezia resta un importante centro del commercio di salnitro fino al Cinquecento"
Hall, p.58.

 

Sigillo di Edoardo III

 

 "Nel 1346 Edoardo III a Londra acquista 912 libbre di salnitro e 886 di zolfo"
Hall, p.43

 
   

 

COSTO  DELLA  POLVERE  PIRICA

 

Artiglierie nel 1532

Sébastien Brandt, Von der Artzney Bayder Glück des guten und widerwertigen, Bibliothèque Nationale de France

"Alla fine del Trecento i prezzi della polvere pirica calano fortemente e l'uso delle armi da fuoco cambia vistosamente"
Hall, p.43

"Negli anni Venti del Quattrocento i Francia [i prezzi della polvere] sono quasi la metà che negli anni Ottanta del Trecento, circa cinque soldi tornesi alla libbra. A Francoforte, che potrebbe essere la patria della coltivazione del salnitro, il relativo prezzo cala ancor più vistosamente, da 82 fiorini al quintale nel 1381-83 a 32 fiorini nel 1416. La tendenza al ribasso continua per quasi tutto il Quattrocento."
Hall, p.58.

 

 
   

 
Per  approfondire l'argomento, vedi

SITI WEB

- http://www.musketeer.ch/blackpowder/history.html di Ulrich Bretscher

- http://www.history-science-technology.com/Articles/articles%202.htm. L'articolo "Potassium Nitrate in Arabic and Latin Sources" è una miniera di informazioni sulla storia del salnitro.

- http://www.fryingcolors.com/saltpeter.html. Insegna a produrre salnitro dal letame bovino.

PUBBLICAZIONI A STAMPA

K. Chase, Firearms: A Global History, Cambridge University Press, Cambridge, 2003.

B. M. Downing,  The Military Revolution and Political Change: Origins of Democracy and
Autocracy in Early Modern Europe. Princeton University Press, Princeton, 1992.

- B. S. Hall, Weapons & warfare in Renaissance Europe, The Johns Hopkins University Press, Baltimore and London, 1997.

- C. J. Rogers,  The Military Revolutions of the Hundred Years War, in Clifford Rogers, The Military Revolution Debate,  Westview Press, Boulder, Colorado, 1995.