|
фабрикантов. Впервые «безопасные спички» стали выпускать в 1851 году шведы
братья Лундстремы. Поэтому бесфосфорные спички долго называли «шведскими». Как
только безопасные спички получили распространение, во многих странах было
запрещено производство и продажа фосфорных спичек. Через несколько десятилетий
их выпуск совершенно прекратился.
42. ДИНАМИТ
На протяжении нескольких веков людям было известно только одно взрывчатое
вещество — черный порох, широко применявшийся как на войне, так и при мирных
взрывных работах. Но вторая половина XIX столетия ознаменовалась изобретением
целого семейства новых взрывчатых веществ, разрушительная сила которых в сотни
и тысячи раз превосходила силу пороха. Их созданию предшествовало несколько
открытий. Еще в 1838 году Пелуз провел первые опыты по нитрации органических
веществ. Суть этой реакции заключается в том, что многие углеродистые вещества
при обработке их смесью концентрированных азотной и серной кислот отдают свой
водород, принимают взамен нитрогруппу NO2 и превращаются в мощную взрывчатку.
Другие химики исследовали это интересное явление. В частности, Шенбейн,
нитрируя хлопок, в 1846 году получил пироксилин. В 1847 году, воздействуя
подобным образом на глицерин, Собреро открыл нитроглицерин — взрывчатое
вещество, обладавшее колоссальной разрушительной силой. Поначалу нитроглицерин
никого не заинтересовал. Сам Собреро только через 13 лет вернулся к своим
опытам и описал точный способ нитрации глицерина. После этого новое вещество
нашло некоторое применение в горном деле. Первоначально его вливали в скважину,
затыкали ее глиной и взрывали посредством погружаемого в него патрона. Однако
наилучший эффект достигался при воспламенении капсюля с гремучей ртутью.
Чем же объясняется исключительная взрывная сила нитроглицерина? Было
установлено, что при взрыве происходит его разложение, в результате чего
сначала образуются газы CO2, CO, H2, CH4, N2 и NO, которые вновь
взаимодействуют между собой с выделением огромного количества теплоты. Конечную
реакцию можно выразить формулой:
2C3H5(NO3)3 = 6CO2 + 5H2O + 3N + 0, 5O2.
Разогретые до огромной температуры эти газы стремительно расширяются,
оказывая на окружающую среду колоссальное давление. Конечные продукты взрыва
совершенно безвредны. Все это, казалось, делало нитроглицерин незаменимым при
подземных взрывных работах Но вскоре оказалась, что изготовление, хранение и
перевозка этой жидкой взрывчатки чреваты многими опасностями.
Вообще, чистый нитроглицерин довольно трудно воспламенить от открытого
огня. Зажженная спичка тухла в нем без всяких последствий. Но зато его
чувствительность к ударам и сотрясениям (детонации) была во много раз выше, чем
у черного пороха. При ударе, часто совсем незначительном, в слоях, подвергшихся
сотрясению, происходило быстрое повышение температуры до начала взрывной
реакции. Минивзрыв первых слоев производил новый удар на более глубокие слои,
и так продолжалось до тех пор, пока не происходил взрыв всей массы вещества.
Порой без всякого воздействия извне нитроглицерин вдруг начинал разлагаться на
органические кислоты, быстро темнел и тогда достаточно было самого ничтожного
сотрясения бутыли, чтобы вызвать ужасный взрыв. После целого ряда несчастных
случаев применение нитроглицерина было почти повсеместно запрещено. Тем
промышленникам, которые наладили выпуск этой взрывчатки, оставалось два выхода
— либо найти такое состояние, при котором нитроглицерин будет менее
чувствителен к детонации, либо свернуть свое производство.
Одним из первых заинтересовался нитроглицерином шведский инженер Альфред
Нобель, основавший завод по его выпуску. В 1864 году его фабрика взлетела на
воздух вместе с рабочими. Погибло пять человек, в том числе брат Альфреда Эмиль,
которому едва исполнилось 20 лет. После этой катастрофы Нобелю грозили
значительные убытки — нелегко было убедить людей вкладывать деньги в такое
опасное предприятие. Несколько лет он изучал свойства нитроглицерина и в конце
концов сумел наладить вполне безопасное его производство. Но оставалась
проблема транспортировки. После многих экспериментов Нобель установил, что
растворенный в спирте нитроглицерин менее чувствителен к детонации. Однако этот
способ не давал полной надежности. Поиски продолжались, и тут неожиданный
случай помог блестяще разрешить проблему. При перевозке бутылей с
нитроглицерином, чтобы смягчить тряску, их помещали в кизельгур — особую
инфузорную землю, добывавшуюся в Ганновере. Кизельгур состоял из кремневых
оболочек водорослей со множеством полостей и канальцев. И вот както раз при
пересылке одна бутыль с нитроглицерином разбилась и ее содержимое вылилось на
землю. У Нобеля возникла мысль произвести несколько опытов с этим пропитанным
нитроглицерином кизельгуром. Оказалось, что взрывные свойства нитроглицерина
нисколько не уменьшались от того, что его впитала пористая земля, но зато его
чувствительность к детонации снижалась в несколько раз. В этом состоянии он не
взрывался ни от трения, ни от слабого удара, ни от горения. Но зато при
воспламенении небольшого количества гремучей ртути в металлическом капсюле
происходил взрыв той же силы, какую давал в том же объеме чистый нитроглицерин.
Другими словами, это было как раз то, что нужно, и даже гораздо более того, что
надеялся получить Нобель. В 1867 году он взял патент на открытое им соединение,
которое назвал динамитом.
Взрывная сила динамита столь же огромна, как и у нитроглицерина: 1 кг
динамита в 1/50000 секунды развивает силу в 1000000 кгм, то есть достаточную
для того чтобы поднять 1000000 кг на 1 м. При этом если 1 кг черного пороха
превращался в газ за 0, 01 секунды, то 1 кг динамита — за 0, 00002 секунды. Но
|
|