Îmblanzirea Diavolului
Cu adevărat, diavolul stă în explozibili, gata în orice secundă să înceapă să distrugă și să spargă totul în jur. Menținerea acestei creaturi a iadului în frâu și eliberarea ei doar atunci când este necesar este principala problemă pe care chimiștii și pirotehnicienii trebuie să o rezolve atunci când creează și folosesc explozivi.Timp de câteva secole, singurul tip de explozibil folosit de om a fost pulberea neagră. Cu ajutorul lui, ghiulele au fost aruncate asupra inamicului din tunuri, iar obuzele explozive au fost umplute cu ele. Praful de pușcă era folosit în minele subterane pentru a distruge zidurile cetăților, pentru a zdrobi pietrele. Cu toate acestea, praful de pușcă nu era singurul tip de exploziv cunoscut omului. De exemplu, în 1799, fulminatul de mercur a fost descoperit de Edward Howard. Celebrul melinit (cunoscut și sub denumirea de acid picric, shimoză, trinitrofenol, liddit, perthit, picrit) a fost descris de chimistul englez Woolf încă din 1771 și chiar și atunci erau cunoscute proprietățile sale explozive.
Până la sfârșitul primei treimi a secolului al XIX-lea, praful de pușcă a îndeplinit pe deplin nevoile de progres. Dar știința și industria nu au stat pe loc și, în curând, a încetat să îndeplinească cerințele vremii din cauza puterii sale reduse.
ulei exploziv
Și în 1846, chimiștii au propus doi explozivi noi - piroxilina și nitroglicerina. La Torino, chimistul italian Ascanio Sobrero a descoperit că este suficient să tratezi glicerina cu acid azotic (efectuați nitrarea) pentru a forma un lichid uleios transparent - nitroglicerina. Acest lucru se poate face în cele mai simple condiții (este mai dificil să se facă pulbere neagră). În ceea ce privește puterea explozivă, nitroglicerina este de peste 20 de ori mai puternică decât pulberea neagră și, în majoritatea parametrilor, de 4-5 ori mai puternică decât TNT. Cu excepția bombei nucleare, omenirea nu a inventat niciodată un exploziv mai puternic decât nitroglicerina.
Dar diavolul care trăiește în nitroglicerină s-a dovedit a fi vicios și recalcitrant. S-a dovedit că sensibilitatea acestei substanțe la influențele externe este doar puțin inferioară fulminatului de mercur. Poate exploda deja în momentul nitrarii, nu trebuie scuturat, încălzit și răcit, expus la soare. Poate exploda în timpul depozitării. Și dacă îi dai foc cu un chibrit, poate arde destul de calm... Dar nevoia de explozibili puternici până la mijlocul secolului al XIX-lea era deja atât de mare încât, în ciuda numeroaselor accidente, nitroglicerina a început să fie utilizată pe scară largă în explozie. .
Gloria de a reduce nitroglicerinei îi aparține lui Alfred Nobel. Cine a fost acest om care l-a înșeuat pe mesagerul iadului? Este bine cunoscut faptul că acesta este un om de știință, inginer, inventator și antreprenor suedez. Mult mai puțin cunoscută este legătura dintre Nobel și Rusia. Fără ea, cine știe dacă Nobel ar fi putut inventa dinamita?
suedeză rusă
Alfred Nobel s-a născut în Suedia în 1833, iar deja în 1837, tatăl său ruinat, Emmanuel Nobel, a părăsit Stockholm și a plecat în Rusia. După ce a primit o răsplată bună de la guvernul rus pentru mina pe mare pe care a inventat-o, Emmanuel și-a transportat familia în Rusia și în 1842 a deschis un atelier mecanic la Sankt Petersburg. Comenzi militare semnificative permit companiei să se dezvolte rapid într-o mare companie prosperă (Fonderie et Atelier Mecanique Nobel et Fils).
Bogăția financiară a familiei i-a permis lui Alfred să primească o educație excelentă acasă. Celebrul chimist rus, membru titular al Academiei Ruse de Științe N.N. Zinin, care a dat lecții de chimie bolnavului Alfred, i-a insuflat dragostea pentru această știință. La vârsta de 16 ani, Alfred și-a ajutat deja tatăl în dezvoltarea minelor navale, apoi a plecat la Paris, unde a studiat chimia sub îndrumarea celebrului om de știință Pelouze.
Până în 1854, Zinin, după încercări îndelungate de a îmblânzi nitroglicerina, devine deziluzionat de el, dar îi transmite fostului său elev regulile de siguranță pe care le-a dezvoltat: Zinin a fost cel care a determinat proprietățile de bază ale nitroglicerinei și limitele de temperatură în care „se comportă decent. ." În această perioadă, Nobel a devenit apropiat de ofițerul de artilerie V.F. Petrușevski, un mare pasionat de nitroglicerină, care a făcut multe în domeniul studierii metodelor de obținere a acestui exploziv, și chimiștii ruși Jacobi și Vereskov.
Capacul detonatorului nr. 8 este un tub de cupru, închis la un capăt și deschis la celălalt.Natura explozivă
Pe 17 iulie 1866, o explozie teribilă tună în Peterhof - 20 de kilograme de nitroglicerină proaspăt obținută zboară în aer. Rezultatul este o interdicție categorică a împăratului Alexandru al II-lea de a efectua orice lucrare cu un lichid periculos în Rusia. Dar cu puțin timp înainte de aceasta, Petrușevski îi sugerează lui Nobel că cauza exploziilor de nitroglicerină este descompunerea acesteia cu formarea de compuși instabili acizi, iar amestecarea acesteia cu o substanță care neutralizează acizii va face explozivii mai puțin periculoși. Petrușevski nu a inventat dinamita, dar în acel moment era la jumătate de pas de ea. El a fost cel care i-a sugerat lui Nobel direcția căutărilor ulterioare.
În ciuda pericolului extrem, nevoia de explozibili puternici era foarte mare. În 1863, Nobel a sosit la Stockholm, unde s-a dedicat în întregime dezvoltării unor tehnologii sigure pentru producerea nitroglicerinei. El inventează un injector pentru amestecarea continuă a glicerolului cu acid în timpul procesului de nitrare, care reduce dramatic riscul de explozie în producție. Pentru a îmbunătăți siguranța, lucrătorii care au monitorizat procesul de nitrificare stau în acel moment pe scaune cu un singur picior - pentru a nu adormi și a nu lăsa reacția chimică să scape de sub control.
În ciuda brevetului primit de Nobel, diavolul de nitroglicerină nu se temea de noul său proprietar. La 3 septembrie 1863, întreprinderea Nobel de la Gelenborg decolează. Explozia îl ucide pe fratele mai mic al lui Alfred, Albert, în vârstă de 20 de ani. Cu toate acestea, în 1865, Nobelii au reușit să pună în funcțiune două noi fabrici pentru producția de nitroglicerină - în Suedia și Germania. Alfred „fășoară în turneu” prin Europa și America, demonstrând în cadrul prelegerilor publice siguranța nitroglicerinei, sub rezerva regulilor de manipulare a acesteia.
Nobel își demonstrează „explodează petrolul” în fața oamenilor de afaceri americani, primește un brevet american și își înființează propria companie pe coasta atlantică a Americii. Producătorul american de praf de pușcă DuPont, detectând concurența, rezistă activ introducerii unui nou produs. Dar apoi o întreprindere din Germania decolează și aproape simultan au loc două explozii mari în minele din Suedia. În decembrie, o fabrică de nitroglicerină din Statele Unite explodează și două nave care transportă nitroglicerină dispar fără urmă în adâncurile oceanului. Numele lui Nobel este blestemat în toată lumea, la New York i se cere chiar să părăsească hotelul în care a stat și să ia cu el toate probele de nitroglicerină. Țările Europei, una după alta, adoptă legi care interzic fabricarea nitroglicerinei pe teritoriile lor naționale.
pământ infuzor
Interzicerea nitroglicerinei l-a amenințat pe Nobel cu ruina completă. Și apoi Alfred revine la ideea sa, la care a început să lucreze încă din 1862 - neutralizarea sensibilității nitroglicerinei atunci când este impregnată cu orice substanță poroasă. Această cale i-a fost sugerată încă din 1855 de Petrușevski, care a încercat să impregneze pulberea neagră cu nitroglicerină, sperând astfel să mărească puterea explozibililor.
În 1864, Nobel găsește substanța potrivită. Pământul de diatomee, cunoscut și sub denumirea de pământ de diatomee, pământ de diatomee și făină de munte, se formează atunci când pe fundul rezervoarelor se depun coji de siliciu ale moluștelor și unele alge. Pământul de diatomee poate fi găsit în fiecare lac, 90% din volumul său se află în pori care pot absorbi cu nerăbdare nitroglicerina.
Primele experimente au dat rezultate excelente. Un amestec de nitroglicerină cu pământ de diatomee a fost mai slab decât un lichid pur cu aproximativ un sfert (atât de mult pământ de diatomee ocupă în volumul total), dar în același timp aproape sigur de manevrat. Nobel a dat acestui amestec, care arată ca turba, numele de „dinamită” (din cuvântul grecesc „dinos” – putere). După o serie de teste amănunțite pe 7 mai 1867, el brevetează dinamita în Anglia, Suedia, Germania. Un nou exploziv cucerește Europa. Totuși, dinamita poate fi aruncată, tăiată, scuturată, poate fi pusă în saci și cutii și nu explodează! Dar, în același timp, funcționează în mod fiabil atunci când este nevoie. Ironia sorții - un an mai târziu, Petrușevski amestecă complet independent nitroglicerina cu magnezia și primește explozivi, denumiti mai târziu „dinamita rusă”.
Triumful dinamiteiSfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea este perioada triumfului dinamitei. Găsește cea mai largă aplicație în dezvoltarea rocilor, la așezarea tunelurilor, în mine. Cu ajutorul acestuia, în timpul construcției căii ferate prin Pasul Sf. Gotard, au fost perforate 80 de tuneluri, inclusiv „Tunelul Mare” – 15 km de stâncă solidă. Cu dinamită s-au făcut gropi de fundație pentru suporturile a 324 de poduri. Dinamita a jucat un rol imens în construcția clădirii secolului - Canalul Panama. 3000 de tone de dinamită au fost folosite pentru a săpa sistemul de rezervor New Croton din New York (această lucrare a fost finalizată în 1890). Dinamita asigură așezarea tunelului alpin și a Canalului Corint, îndepărtarea rocilor subacvatice din East River (New York), curățarea Dunării... Desigur, dinamita a început să fie folosită în câmpurile de la Baku, unde „Rockefeller ruși” - Alfred Nobel și fratele său mai mare.
Dinamita nu numai că a adus faimă și glorie lui Alfred Nobel, dar l-a și făcut milionar. Dacă în 1867 fabrica sa producea doar 11 tone de dinamită, atunci șapte ani mai târziu producția anuală la fabricile lui Nobel era deja de 3300 de tone.
Cu toate acestea, nu toate țările au reacționat favorabil la acest exploziv. Deci, în Franța, nevoile militare au forțat producția de dinamită în primăvara anului 1871, dar înfrângerea din războiul franco-prusac a dus la faptul că producția a fost redusă până în 1875. În Anglia, lobby-ul lui Abel pentru pulbere neagră a făcut ca Parlamentul să adopte o lege în 1869 care interzice fabricarea, importul, vânzarea și transportul nitroglicerinei și a oricărei alte substanțe care conține nitroglicerină în Marea Britanie. Această lege, sub presiunea lobby-ului cărbunelui, care avea mare nevoie de explozibili buni, a fost abrogată abia în 1893.
Timp de șapte ani, Nobel a construit 17 fabrici în diferite țări ale lumii. Până atunci, la întreprinderile sale erau produse mai mulți explozivi decât la fabricile de praf de pușcă deținute de stat din toate țările lumii la un loc.
Cea mai recentă invenție a lui Nobel a fost balistitul cu pulbere fără fum, creat de Alfred în colaborare cu secretarul său personal, tânărul chimist suedez Ragnar Salman.
Alfred Nobel a murit la vârsta de 63 de ani, pe 10 decembrie 1896, la San Remo, la apogeul faimei și puterii. Deținea 93 de întreprinderi care, pe lângă dinamită, produceau acid azotic, glicerină, îngrășăminte, aliaje de cupru, sârmă, cablu, nitroceluloză și tot felul de explozivi și detonatoare.
Invenție uitată
Este general acceptat că dinamita a fost cea mai bună oră a lui Alfred Nobel. Dar experții cred că principala sa invenție nu a fost deloc dinamita, ci un tub mic de cupru. Capacul detonatorului a devenit o adevărată revoluție în domeniul explozivilor, comparabilă doar cu invenția motorului cu ardere internă în domeniul ingineriei mecanice.
Când pulberea neagră a fost folosită ca exploziv, nu au existat probleme cu inițierea unei explozii - a fost suficient să turnați o cale de la același praf de pușcă la încărcătură și să-i dați foc. Mai târziu au început să folosească stopin (fir îmbibat în salpetru), apoi Bickford a venit cu faimosul său cordon. Când focul a ajuns la praful de pușcă, explozia era garantată. Situația s-a schimbat odată cu apariția nitroglicerinei, piroxilinei, melinitei. Acești explozivi, inclusiv nitroglicerina foarte sensibilă, au refuzat categoric să explodeze dintr-o flacără deschisă.
Pentru a iniția explozia, cel mai bine era să folosiți... o explozie. Fulminatul de mercur a fost deja inventat și a fost folosit în capace de percuție pentru a aprinde praful de pușcă (pușcă de amorsare), iar mai târziu în amorsele de cartuș. Alfred Nobel în 1863 a ghicit să umple un tub de cupru deschis la un capăt cu o cantitate suficient de mare de fulminat de mercur. Acest tub a fost plasat într-o încărcătură explozivă și un cordon Fickford a fost introdus în capătul său deschis. Un jet de flacără dintr-un cordon aprins a aprins în mod fiabil mercurul exploziv, sensibil la orice influență externă, iar o mică explozie a fost suficientă pentru a exploda nitroglicerina, iar mai târziu dinamita și alți explozivi.
Alfred Nobel a proiectat o linie întreagă de douăsprezece capace de sablare de diferite dimensiuni și le-a numerotat. Numărul 8 s-a dovedit a fi cel mai potrivit pentru cele mai multe explozii. De-a lungul timpului, capacul detonatorului s-a îmbunătățit, au apărut multe dintre soiurile sale, dar „numărul opt” Nobel astăzi are aceleași dimensiuni și dispozitiv și este folosit în toate țările lumii. , spre deosebire de dinamita, a retrogradat treptat și imperceptibil în roluri secundare și a coborât aproape complet de pe scenă.
Ce este dinamita
Prima opțiune, dezvoltată de Nobel, „gurdinamita”, sau dinamita nr. 1, este 75% nitroglicerină și 25% pământ de diatomee. Nobel dinamita #2 conține 25% nitroglicerină și 75% pământ de diatomee, dinamita #3 conține 35% nitroglicerină și 65% pământ de diatomee. Ultimele două sunt semnificativ mai slabe, dar mult mai sigur de manevrat. Gurdynamites au părăsit scena foarte repede. Nobel și alți chimiști au început să creeze o varietate de amestecuri folosind nitroglicerină. Cercetările au condus la apariția unei noi dinamite numărul 3, constând din 22% nitroglicerină, 66% salpetru și 12% cărbune. În Germania, a fost dezvoltată o varietate de dinamită numită „carbonit” (26–30% nitroglicerină, 25–40% azotat de potasiu, 25–40% făină de secară).
În SUA, Egbert Judson a dezvoltat și brevetat o varietate de dinamită numită Judson Powder, care conținea azotat de potasiu și sulf, precum și cărbune antracit și asfalt, cu adaos de doar 5% nitroglicerină pură. În 1875, Nobel a creat „jeleul exploziv”. Un amestec simplu de nitroglicerină (93%) și nitroceluloză (7%) Nobel a dat numele de „Jeleu exploziv A”. În jeleul de modificare B, există doar 82-88% nitroglicerină, 5-6% nitrofibră, 3% celuloză și 5-6% azotat de sodiu. În cele din urmă, doar dinamitele obișnuite au început să numere aproximativ o duzină de soiuri, trei gelatinizate, patru pudrate. Da, iar dinamita are multe denumiri: tolamit, martinit, lignamit, tricelit, grisutindynamite, gelatindynamite, gelignite, grizutin.
Aplicație militară
Dinamita a fost folosită pentru prima dată în războiul franco-prusac din 1870-1871, sapatorii prusaci au aruncat în aer fortificațiile franceze cu dinamită. Dar siguranța dinamitei era relativă. Armata a aflat imediat că atunci când este împușcat cu un glonț, acesta explodează, iar arderea în anumite cazuri se transformă într-o explozie. Dinamita necesită o manipulare calificată. În stare înghețată, își crește brusc sensibilitatea, iar la dezghețare, la suprafață apare nitroglicerina, arătându-și toate deficiențele. Dinamita nu poate fi depozitată mult timp (explozivii spun „dinamita transpira”). Dinamita nu poate fi presată sau nici măcar compactată în niciun fel. Aceasta înseamnă că obuzele de artilerie, torpilele și minele nu pot fi umplute cu dinamită: în timp de pace sunt depozitate ani și decenii în cutii stivuite în grămezi.
Militarii au fost mai mulțumiți de piroxilina (descoperită de Shenbein în 1846), care este mai stabilă din punct de vedere chimic; sensibilitatea sa poate fi ajustată prin schimbarea umidității. TNT, care a apărut pe scenă la începutul secolului al XX-lea, s-a dovedit a fi groparul de piroxiline și în cele din urmă a alungat dinamita din sfera militară. Astăzi, dinamita își găsește foarte puțină utilizare în sectoarele civile ale economiei naționale. Reprezintă maximum 2% din cantitatea totală de explozibili consumată.
Manualul american de teren FM 5-250 Explozivi și Demolări împarte dinamitele în standard (pentru explozii) și militare. Acesta din urmă este mai puțin puternic, dar mai sigur de depozitat și manipulat. Cu toate acestea, un nume tradițional rămâne de la dinamită în ea - nitroglicerina nu este inclusă în compoziția sa (amestecul constă din 75% RDX, 15% TNT și 10% desensibilizanți și plastifianți).
informații