Хотя в современном оружии он в значительной степени устарел, порох, также известный как черный порох, по-прежнему используется в историческом оружии, фейерверках и пиротехнике. Взрывчатое вещество представляет собой комбинацию нитрата калия (или «селитры»), серы и древесного угля в различных соотношениях.
Средневековые рецепты иногда включали интересные добавки, такие как камфора, лак или бренди, с непонятными целями. Дон Ригнер, Клифф Роджерс и их команда химиков и историков хотели проанализировать энергетику средневековых рецептов пороха, чтобы помочь понять намерения мастеров-стрелков при создании этих формул, а также предоставить важную техническую информацию о раннем производстве пороха.
Для этого исследователи выделили более 20 рецептов пороха из средневековых текстов, датированных 1336–1449 гг.D. Они приготовили порошки и измерили энергию, выделяемую непосредственно перед и во время горения, используя дифференциальную сканирующую калориметрию и калориметрию бомбы. Они также испытали несколько рецептов на стрельбище в Вест-Пойнте, используя копию каменной пушки начала 15-го века.
В целом в период 1338-1400 гг.D., процент селитры увеличился, а количество древесного угля уменьшилось, что привело к снижению теплоты сгорания, что могло бы дать более безопасные рецепты для средневековых артиллеристов. После 1400 А.D., процент селитры (самый дорогой ингредиент) немного снизился, в то время как содержание серы и древесного угля увеличилось, что повысило теплоту сгорания, хотя и не так высоко, как в самых ранних рецептах.
Некоторые добавки, такие как комбинация камфоры и хлорида аммония, по-видимому, делают порох сильнее, тогда как другие, такие как вода или бренди, не показывают энергетических преимуществ, но могут служить другим целям. Например, они могли сделать материал более стабильным при транспортировке или хранении.
Хотя исследователи охарактеризовали порох в лаборатории и в ограниченных экспериментах на дальности стрельбы, необходимо провести дополнительные полевые работы, чтобы оценить, какой состав будет работать лучше всего в историческом контексте, говорят они.