Ahli Kimia West Point Membuat Ulang Resep Bubuk Mesiu Abad Pertengahan


Membuat mesiu adalah sedikit seperti memasak, kecuali lebih eksplosif. Pembuat mesiu pada abad ke-14 dan ke-15 menggunakan bubuk hitam yang dibawa ke Eropa dari Cina, kemudian mencampurkan ketiga bahannya satu per satu: sendawa (juga dikenal sebagai kalium nitrat), arang, dan belerang. Tetapi mereka juga membuat beberapa improvisasi seperti koki, termasuk percikan brendi, cuka, atau pernis.

Sekarang sekelompok ahli di Akademi Militer Angkatan Darat AS di West Point telah menciptakan kembali resep abad pertengahan ini dan menguji bubuk mesiu dalam replika meriam. Mereka menemukan bahwa bubuk mesiu awal membutuhkan banyak eksperimen untuk memperbaikinya — dan itu memberi mereka wawasan tentang bagaimana pembuat bom modern mungkin menggunakan metode coba-coba yang serupa untuk merakit alat peledak.

Proyek ini dimulai ketika profesor sejarah West Point Cliff Rogers sedang melihat-lihat Buku kembang api (Jerman untuk “buku kembang api”), kumpulan manuskrip anonim. Rogers mengatakan bahwa Feuerwerkbuch adalah buku pegangan praktis untuk penembak ahli, membahas cara mengolah bahan untuk mesiu, cara membuatnya, dan cara memuat dan menembakkan meriam. Naskah-naskah itu dirakit selama beberapa dekade ketika teknologi mesiu dan artileri berubah dengan cepat; buku ini memasukkan resep dari tahun 1336 hingga penerbitannya pada tahun 1420 dan menggunakan istilah deskriptif seperti “umum”, “lebih baik”, dan “masih lebih baik” untuk menggambarkan sifat pembakaran setiap campuran.

Rogers meminta rekannya Dawn Riegner, seorang profesor kimia, untuk memeriksa fakta satu resep yang menyertakan rasio belerang, sendawa, dan arang yang tidak biasa. “Tujuan utamanya adalah untuk memeriksa interpretasi dari satu resep tertentu yang sepertinya salah,” kata Riegner, penulis utama makalah tim, yang diterbitkan bulan ini di jurnal. ACS Omega. Masalah tersebut ternyata merupakan kesalahan terjemahan, bukan kesalahan ilmiah, tetapi itu telah menarik minat mereka. “Kemudian menjadi: Nah, bagaimana dengan semua bahan lain yang dimasukkan oleh penembak abad pertengahan, dan bagaimana proses berpikirnya?” kata Riegner. “Apakah orang-orang yang tidak memiliki gelar kimia ini tahu apa yang mereka lakukan? Apakah mereka memiliki hipotesis tentang apa yang akan dilakukan bahan-bahan baru ini untuk mereka, atau bagaimana mencampurnya akan membantu mereka?

Riegner dan Rogers memutuskan untuk membuat ulang resep-resep awal ini dan mencari tahu apakah resep-resep tersebut masih bisa digunakan. Riegner bekerja di lab kimia bersama putrinya, seorang sarjana teknik di Stevens Institute of Technology, yang berada di rumah selama pandemi Covid-19 tahun lalu. “Kami mulai mencampur bahan-bahan di laboratorium, mulai dengan campuran kering,” kenangnya. “Dan kemudian, bila diperlukan, ketika dinyatakan dalam resep, kami akan menambahkan larutan basah yang berbeda juga, apakah itu air atau pernis atau cuka.”

Begitu mereka datang dengan produk akhir, tim ibu-anak menempatkan bahan dalam ruangan yang berisi oksigen murni untuk menguji “kalorimetri bom” dari bubuk mesiu, yang merupakan ukuran dari jumlah energi panas yang dihasilkan oleh penyalaannya.

Riegner mengatakan bagian proyek ini mengalami beberapa kendala. Bahan-bahan yang digunakan di lab memiliki kualitas ilmiah, artinya sangat murni. Tetapi belerang dan kalium nitrat yang digunakan pada abad ke-14 dan ke-15 akan lebih terkontaminasi. Itu mungkin salah satu alasan mengapa juru masak bubuk mesiu menambahkan bahan tambahan—tim menemukan bahwa, seiring waktu, resep mulai menggunakan belerang dalam jumlah yang lebih besar untuk menggantikan sendawa yang lebih mahal, yang sulit diperoleh. Sulfur perlu dimurnikan, oleh karena itu penggunaan aditif lainnya, kata Riegner.

Mereka mungkin juga telah digunakan untuk mengubah bahan kering menjadi pasta basah yang kemudian dikeringkan dan dimurnikan menjadi bubuk mesiu. Dan ada teori ketiga: Para peneliti percaya alkohol dalam brendi juga mungkin telah melengkapi senyawa organik dalam arang penembak awal dan meningkatkan pembakarannya. Tetapi percobaan modern tidak dapat secara akurat menentukan efek dari aditif ini, karena para peneliti memulai dengan bahan-bahan berkualitas lebih tinggi. “Tidak satu pun dari mereka yang benar-benar meningkatkan energinya,” kata Riegner.

Diposting oleh : joker123