李义府本来以为很快就能出成果，没想到遇到无数的难题。首先就是爆炸的威力不够。只能作为纵火工具，所以制造出一些火箭之类的东西，比火油稍微强点。还有就是突火枪，铁火球。但是火药非常不稳定，容易发生爆炸，大的爆炸就有三次，小的数不清了。他也用了很多防御措施，比如火药加工不用金属、石头等容易起火星的物品，注意作坊的温度，但是还是不能幸免，因为他不知道世界上还有一种叫静电的东西。火药在唐初被发明到唐末和宋朝运用，再到明朝大规模运用于军事领域，经历了很长的时间，火药的配方也在不断改良。最初孙思邈的火药方子是硫磺、硝石、皂角；唐朝中期有个名叫清虚子的，用马兜铃代替了孙思邈方子中的皂角，这两种物质代替碳起燃烧作用的。还有人用硫磺、硝石、雄黄和蜜炼丹的，在古代也是经过很长时间，才知道用木炭代替其他东西作为燃烧的主要成分。
除了配方，还有原料提纯的问题。关于硝石的提纯，直到宋代仍无很大改进，只是简单的煎淋一蒸发浓缩一重结晶。及至元代，名医朱震亨利用萝卜来提纯芒硝，即用芒硝溶液与萝卜片同煮，然后过滤、重结晶。明朝的赵士桢撰着的《神器谱》中就都记载了这种提硝法。并且还提到，在溶解硝石后，先要加些明矾、广胶，再与萝卜同煮。这样经过滤、浓缩、结晶后，不仅镁盐，而且原硝石中混有的细沙泥、石膏、铁质等杂质也都将一起被除去。若硝石中含有较多的食盐成分，那么在这个过程中，由于温度对NaCl和KNO3溶解度的效应差别悬殊，食盐成分也就随之留在了溶液中而被分离掉了。及至天启年间(公元1621—1628年)，茅元仪所撰《武备志》又改进了提硝法。他指示用灰霜(即K2CO3)来沉淀清除硝石中的镁盐、钙盐和铁盐。显然，其效果更优于萝卜法，而很接近现代化学实验室中的方法了。
至于硫磺，无论是采集自火山区的，还是用黄铁矿烧炼出来的，相对来说纯度都相当高，主要是有一些泥沙混杂。所以直到火药、火器大发展的明代时才出现其提纯法，其中最重要的要算油煎法了。这种提硫法是先在大铁釜中放入菜子油或者麻油，再将碾磨如粉的硫土放入油中，但不加热，强力搅拌，硫磺粉质轻而且有亲油性，于是浮在油层中，形成悬浮液；砂粒质地沉重，便下沉到釜底。静置片刻后，将混有硫磺的油液舀至另一釜中，加热至近沸时，硫磺熔化，于是凝聚起来，下沉于釜底。冷却后硫磺便凝结成块，取出，打碎使用。油可再反复使用。
火药的配方不纯让火药的威力下降不少，制造出的火器威力有限。《宋史·兵志》中记载：“开庆元年（1259年）又造突火枪，以巨竹为筒，内安子窠。如燃放，焰绝后子窠发出，如炮声，远闻百五十余步。”
根据文献的描述可知，突火枪是一根长竹筒，然后在竹筒内放子窠，也就是火药和一些碎石之类的东西，简单理解就是子弹，最后点燃火药，碎石就迅速的被发射出去，150步外都能听见。有人理解为射程可达150余步，那都是扯淡，“远闻”可不是射程，再说了，突火枪是用竹子做的，这东西多脆弱啊，在里面放火药的时候，如何放少了就没有效果，但如果放多了，那就是个大炮仗。有人说突火枪是发射弹丸，这也不可信，“子巢”顾名思义，是子的巢穴，也就是里面有很多子，其实就是铁砂碎石之类的，如果是弹丸，需要的冲击力更大，突火枪肯定不行。
唐末的战争期间，节度使李克用在对抗朱温时就曾使用过突火枪。当时，李克用将朱温大军围困在一处山沟里面，然后他的士兵就拿着突火枪站在山坡上，向朱温大军射击。可没想到的是，突火枪打在朱温的士兵身上竟然都毫不起作用（士兵身上穿的铠甲也起到一定的防御作用），有些士兵只是因为害怕，就慌忙倒在地上躲避。最后，朱温的士兵发现身体被打之后也没什么大碍，于是就不再害怕，便顶着突火枪的射击，迅速的爬起来向上坡上冲出……最后还是把李克用的军队打得落花流水。
就算李义府聪明绝顶，招募了兴业学校的高中毕业生，还弄来一台显微镜观察各种化学成分，但是因为他的知识结构的缺陷，即使他知道里面有一些杂质，但是也不能找到提纯的方法。
李义府的火器营也造出了突火枪，而且用熟铁管代替了竹管，但是射程也很有限，威力不行，不能破甲。而且突火枪的重量受限，太重了士兵拿不动，太轻了威力不够。如果要加长加粗，那就是臼炮了。最后他用铜代替熟铁，搞出火铳，造价太贵，威力有限，不划算。
制造臼炮也同样出现这个问题，火药放少了射程有限，放太多就会炸膛，而且臼炮的射程远远不如投石器，这样的话还不如用投石机把炮弹打出去。而且臼炮的浇注又是问题，用泥范铸炮，光这个泥范干燥就要几个月的时间，赶上阴雨，半年也干不了。而且泥范铸炮，十门炮只有一、二门成功，其他都是废品，炸膛，又费钱又费时间。用生铁、熟铁铸炮，因为受热不均容易炸膛，用钢水铸炮，除了受热不均的原因之外，又因为钢材太硬，后期很难加工。
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