Евгений
я могу немалое
Хочешь быть счастливым - будь им!
Евгений Федоров
Все записи
текст

Патент № 1345

Доктор Асканьо Собреро обработал азотной кислотой простейший трехатомный спирт и, как было принято в середине XIX века, попробовал получившуюся маслянистую субстанцию на вкус. Получилось сладковато, а через несколько минут Асканьо уже мучился тахикардией и головной болью. Так был изобретен нитроглицерин, вошедший в мировую историю совсем не за сладкий вкус.

Непредсказуемость пироглицерина (именно так назвал итальянский химик Собреро новое соединение) была пугающей: жидкость взрывалась от нагрева, сотрясения, а порой в процессе синтеза даже разносила в клочья лаборатории – но при этом неустойчиво горела синим пламенем. Все это заставило первооткрывателя опубликовать итоги своих изысканий, вымыть лабораторную утварь и оставить смертельно опасное соединение в покое. Первыми на новое вещество из азотной кислоты и глицерина обратили внимание вовсе не военные, а медики. Немецкий физиолог Константин Геринг в 1847 году впервые использовал пироглицерин (привычное нам «нитроглицерин» появилось позже) в медицинских целях – правда, в качестве гомеопатического лекарства. «Глоноин» до сих пор применяется в гомеопатии, но и он не обеспечил пироглицерину популярности.
Динамитная шашка на заводе Нобеля
КАЗАЛОСЬ БЫ, вот здесь и должен Альфред Нобель подхватить идею практического использования нитроглицерина! Но первые шаги в этом направлении сделал его любимый учитель, президент Русского химического общества Николай Зинин. Он работал со взрывчаткой с 1854 года и в итоге разработал безопасный низкотемпературный способ ее получения из концентрированной азотной кислоты и глицерина. Зинин исследовал «гремучее масло» как никто другой до него: установил температуру вспышки, допустимый диапазон температур использования, описал требования безопасности и всячески ратовал за скорейшее применение русскими нитроглицерина в Крымской войне.
Любимый учитель Нобеля, президент Русского химического общества Николай Зинин
ПЕРВЫЙ РАЗ эфир азотной кислоты попал в руки живущего в Петербурге Нобеля (в 1864 году) и сразу же завоевал все его внимание. В это время оформляется его первое крупное «нитроглицериновое» изобретение – «нобелевский запал». В стальной цилиндр запаивается вещество с формулой C3H5N3O9 – собственно нитроглицерин; далее эту смертельно опасную гранату опускают в другой цилиндр, наполненный черным порохом. Инициировать взрыв адской машинки должен был бикфордов шнур, подсоединенный к пороховому заряду. Стоит позавидовать бесстрашию Нобеля, когда он конструировал свой запал, ведь первый взрыв чуть не уничтожил его лабораторию. Второе испытание было более осмысленное – в окрестностях Петербурга Альфред подорвал свою гранату под водой. Окрыленный первыми успехами, начинающий пиротехник попытался получить патент от Главного инженерного управления, но ему отказали, сославших на аналогичные опыты, проведенные ранее Зининым и Петрушевским. В родной Швеции, однако, на имя Нобеля зарегистрировали первый в мире патент на «изготовление и использование взрывчатых веществ» сроком на 10 лет. Суть была проста: «увеличение взрывной силы пороха с помощью нитроглицерина». Случилось это в 1863 году, а уже на следующий год Нобель получил свой второй патент за создание эжектора-смесителя азотной кислоты и глицерина, позволившего относительно обезопасить процесс синтеза.
ПРИМЕРНО С ЭТОГО ЖЕ ВРЕМЕНИ начинается черная полоса в истории C3H5N3O9 – один за другим взлетают на воздух партии взрывчатки, часто с человеческими жертвами. В Геленборге погибает от детонации 100 кг нитроглицерина младший брат Нобеля – Эмиль-Оскар, близкий друг – химик Хетцман и еще несколько человек. 17 июля 1866 года в Петергофе прогремел страшный взрыв 300 кг взрывчатки – психологический эффект был такой, что император Александр II запретил всякие опыты с нитроглицерином в пределах Российской империи. Его примеру последовали многие государства, что поставило под угрозу бизнес предпринимателя Нобеля.
Кизельгур («горная мука»)
Однако все это только обострило творческое чутье Альфреда. Ключевой проблемой, над которой он работал, была жидкая форма нитроглицерина, что даже при соблюдении всех строжайших норм безопасности не исключало случайного взбалтывания с последующей детонацией. Частично проблема решалась добавлением в «гремучее масло» перед транспортировкой метилового спирта, но по прибытии в пункт назначения его необходимо было «выгнать», а это опять же часто сопровождалось взрывами. Стоит упомянуть русского инженера Василия Петрушевского, мысли которого также были поглощены устойчивостью нитроглицерина. Он в 60-е годы XIX века изобрел «магнезиальный динамит», представляющий собой смесь адского вещества с окисью магния – это нейтрализовало излишнюю кислотность нитроглицерина. Но планы сорвал тот самый взрыв в Петергофе – в итоге все разработки Петрушевского засекретили, а мешки с его динамитом на 12 лет упрятали в кронштадтские подвалы. Когда об отечественном ноу-хау вспомнили, оказалось, что мировой рынок взрывчатки завоеван продукцией Нобеля.
ПОЛЬЗОВАЛСЯ ЛИ ОН ИДЕЯМИ ПЕТРУШЕВСКОГО, долгое время совместно работавшего с Зининым, мы не знаем, но для стабилизации нитроглицерина Нобель также искал вещество, нейтрализующее кислые неустойчивые соединения, образующиеся в «гремучем масле» перед самопроизвольным взрывом. В ход пошли бумага, цемент, мел, древесные опилки, кирпичи – все это Альфред пропитывал жидкой взрывчаткой в надежде получить заветный динамит. В итоге подходящим оказался кизельгур, или «горная мука», смешанный в композиции 1 к 3 частям нитроглицерина. Злые языки говорят, что, как и многие великие изобретения, рецепт динамита родился случайно – из-за пролитого жидкого реактива на кизельгуровый картон или глину. Нобель же до конца своих дней утверждал обратное: искомое соотношение компонентов было найдено в результате долгих и кропотливых лабораторных опытов. Кизельгур подходит на роль стабилизатора взрывчатки за счет своей уникальной тонкопористости и представляет собой инфузорную землю, или диатолит, состоящий из кремневых скелетов одноклеточных морских и озерных водорослей. При смешивании «горной муки» с жидким нитроглицерином получалась пластичная пастообразная масса, которая не боится ни нагрева, ни ударов.
Реакционный сосуд для нитроглицерина. (слева). Разрушение рифа в воротах Ада - узком участке пролива Ист-Ривер около Нью-Йорка
КОНЕЧНО, ПО ПРИЧИНЕ инертности кизельгура энергия взрыва получившегося динамита в итоге упала в пять раз – но все равно это было в пять раз мощнее традиционного пороха. В1867 году Нобель получил в Англии патент № 1345, защищающий его права на способ изготовления «кизельгур-динамита», и так далее по всему миру. В первый год промышленность выпустила всего 11 т новой взрывчатки, а спустя семь лет – уже более 3000 т, и таких объемов не хватало. По всему миру строились тоннели (к примеру, Сент-Готарский в Альпах), каналы (Коринфский в Греции), уничтожались скалы (Ист-Ривер в Нью-Йорке), и для всего этого требовались горы динамита. А как тепло встретили новую начинку для мин и снарядов военные! Нобель богател, но не оставлял изобретательство: в 1876 году он патентует вариацию динамита, названную пластидом, или «гремучим студнем».

Эта взрывчатка устранила недостатки динамита: боязнь влаги, слабую энергию взрыва (по сравнению с жидким нитроглицерином) и крайне опасное «выпотевание» нитроглицерина из кизельгура при длительном хранении. Суть производства «студня» была в нагревании нитроцеллюлозы (которая сама отлично взрывается) и «адского масла» до получения вязкой, желеподобной массы, которая, по мнению профессиональных химиков того времени, была «со всех точек зрения самым совершенным из всех известных взрывчатых веществ». Печально знаменитым это вещество стало после смертельного ранения императора Александра II бомбой, начиненной «гремучим студнем».

Следующим творением Альфреда в его нитроглицериновой истории становится баллистит, или «порох Нобеля», изобретенный в 1887 году в соавторстве со шведским химиком Рагнаром Салманом. Для его получения высокоазотный нитрат целлюлозы растворяют в нитроглицерине в соотношении 1 : 1. Многие историки науки считают именно баллиститные пороха главным изобретением Альфреда Нобеля, так как оно стало толчком для нового направления мирового пороходелия. Сегодня существует более 70 рецептур вариаций «баллистита» для 300 наименований зарядов, и каждый год новые типы порохов занимают новые ниши в военных и гражданских специальностях.

ИСТОРИЮ О ВЗРЫВНЫХ ОТКРЫТИЯХ Нобеля нельзя закончить, не рассказав о капсюле-детонаторе, который стал неотъемлемым аксессуаром динамитной шашки. Дело было в том, что нитроглицерин очень проблематично заставить взрываться от бикфордова шнура, так как пламя не вызывает детонацию «гремучего масла». Таким грехом были отмечены и пироксилин, и мелинит. Требовался мини-взрыв, и Нобель придумал наполнить медную трубочку гремучей ртутью (фульминат ртути – Hg(CNO)2), а уже к ней подсоединить творение Бикфорда. Огонь от шнура гарантировано подрывал соль ртути, а она, в свою очередь, инициировала заряд ВВ. Капсюль-детонатор под номером 8 – творение руки Альфреда Нобеля – до сих пор в неизменном виде используется во взрывных работах. А вот динамит в классическом виде сейчас выпускается считанными единицами предприятий по миру и в ближайшее время окончательно сойдет со взрывотехнической сцены. 
НИТРАТ ГЛИЦЕРИНА – а именно так правильно с химической точки зрения стоит называть нитроглицерин – вошел в мировую историю в ареоле неоднозначности: эффективный инструмент созидания, мощный медицинский препарат и убийца миллионов на полях сражений. Альфред Нобель, давший этому соединению второе рождение, до самого конца своих дней был наивен относительно своих изобретений. Он писал: «Мои открытия скорее прекратят войны, чем ваши конгрессы (по мирным инициативам. – Авт.). Когда враждующие стороны обнаружат, что они в один миг могут уничтожить друг друга, люди откажутся от этих ужасов и от ведения войн». Войны, как показала история, не остановили ни мирные конгрессы, ни изобретения Нобеля.

Всего 0 комментариев
Комментарии
OK OK OK OK OK OK OK
Яндекс.Метрика