Динамит: история создания, описание и классификация. Кто изобрел динамит? Подробный разбор
«Король динамита», инженер и драматург: чем знаменит Альфред Нобель
Ответ редакции14 июля 1867 года Альфред Нобель впервые продемонстрировал динамит. Знаменательное событие происходило в карьере близ города Редхилл, что находится в графстве Сюррей в Великобритании.
Альфред Нобель не только запатентовал динамит, но и сделал ему хорошую рекламу, а также наладил промышленное производство взрывчатого вещества. Динамит активно стали активно использовать в военных действиях и в горнодобывающей отрасли. Чем еще знаменит Альфред Нобель - в справке АиФ.ru.
Создатель динамита
Самым известным его изобретением, конечно, является динамит. Изучать взрывчатые вещества он начал после банкротства семейного дела в России. После поражения России в Крымской войне отец семейства потерял все военные заказы. Вернувшись в 1858 году с отцом в Швецию, Альфред Нобель начал ставить эксперименты над взрывчатым жидким нитроглицерином и увидел его явные преимущества перед порохом. Работа была очень опасной, однажды в результате взрыва на фабрике погиб его брат, Эмиль. Ещё несколько несчастных случаев — и производство нитроглицерина в большинстве стран запретили. Альфред решает не оставлять начатого дела. Взрывоопасность нитроглицерина он уменьшает путём смешивания его с пористым кремнезёмом. В результате этого взрывчатка приняла необходимую форму, а транспортировка стала более безопасной. В 1867 году свой новый материал Нобель запатентован под названием «динамит». Кроме динамита, учёный открыл такие вещества, как гремучий студень, баллистит (бездымный порох) и кордит.
Нобель также изобрёл и запатентовал детонаторы для подрыва заряда. Через несколько лет после своих изобретений учёный владел фабриками в 20 странах мира. Часть заработанного состояния он завещал для образования фонда, который ежегодно вручает Нобелевские премии.
Динамит. Фото: Commons.wikimedia.org
A — опилки или иной абсорбционный материал, пропитанный нитроглицерином;
B — защитная оболочка;
C — подрывной капсюль;
D — кабель, связанный с подрывным капсюлем;
E — крепёжная лента.
Учредитель Нобелевской премии
Многих удивляет решение Нобеля учредить Нобелевскую премию мира, притом что учёного ещё при жизни называли «миллионером на крови», «торговцем смертью», «динамитным королём». Сам Нобель не хотел остаться в памяти человечества «злодеем мирового масштаба», он сильно противился использованию своих открытий в военных целях. За несколько лет до смерти он заявил: «Мне бы хотелось изобрести вещество или машину, обладающие такой разрушительной мощностью, чтобы всякая война вообще стала невозможной».
Большую часть своего состояния Альфред Нобель завещал учёным в качестве премий за достижения в основных отраслях науки, литературы и за деятельность по укреплению мира. В список он не включил лишь математику. Молва гласит, что такое решение учёного связано с именем шведского математика Миттаг-Леффлера , которого Нобель невзлюбил за то, что тот навязчиво выпрашивал пожертвования на Стокгольмский университет. Согласно другой версии, Нобель был влюблён в Софью Ковалевскую , которая предпочла ему Миттаг-Леффлера. Согласно третьей версии, Нобель просто не считал математику наукой, которая занимается открытиями и формулировкой законов, которым подчиняется мир.
Инженер
Альфреду Нобелю принадлежат 355 патентов, среди них патенты на водомер, барометр, холодильный аппарат, газовую горелку, усовершенствованный способ получения серной кислоты и конструкцию боевой ракеты. За короткий срок он разработал модель первого велосипеда с каучуковыми шинами, конструировал автоматические тормоза и безопасные паровые котлы, а также внёс огромный вклад в дело индустриализации, в частности, в создание нефтеперегонных заводов в Баку.
Нефтяной магнат
В 1879 году Альфред Нобель вместе со своими братьями решили вложить капитал в нефтяное дело в Азербайджане на Апшеронском полуострове. Все процессы, начиная с обнаружения нефтяного месторождения до продажи нефтепродуктов, находились под контролем братьев. И уже через двадцать лет фирма братьев Нобелей владела основным капиталом 30 млн рублей, более 13 заводов (включая 6 нефтеперерабатывающих заводов). Таким образом, ещё одну часть материальной базы Нобелевской премии составляет капитал, полученный от бакинской нефти.
Драматург
Нобель хорошо изъяснялся на французском, немецком, русском и английском языках. Он много читал, среди писателей XIX века Нобель больше всего выделял французских литераторов и очень восхищался Виктором Гюго , с ним он был лично знаком. Поэзия англичанина Перси Шелли вдохновила Альфреда на собственное творчество. Нобель написал несколько пьес, романов и стихотворений. Правда, лишь одно из всех этих многочисленных произведений было опубликовано. Это пьеса «Немезида», трагедия в прозе о дочери римского аристократа Беатрисе Ченчи . Церковь сочла пьесу скандальной и богохульной, и весь тираж, кроме трёх экземпляров, был уничтожен. Первое уцелевшее издание было опубликовано в Швеции в 2003, а в 2005 году в Стокгольме в день смерти учёного состоялась премьера спектакля. В 1896 году Альфред Нобель умер на своей вилле в Сан-Ремо. Кроме слуг, в доме не было никого…
Богатый отшельник
Альфред Нобель был человек замкнутый, недоверчивый, склонный к резким перепадам настроения. Он был одинок и никогда не был женат. В лаборатории в течение 18 лет у него работал один ассистент, а к канцелярской работе он вообще никого не допускал, к личному секретарю у него были слишком высокие требования. Один из самых богатых людей Европы, владелец около ста заводов, корпораций и синдикатов умер от кровоизлияния в мозг. В одном из последних своих писем он напишет: «Болезнь сердца задержит меня в Париже, по крайней мере, на несколько дней до тех пор, пока доктора не придут к единому мнению относительно моего лечения. Разве не ирония судьбы, что мне прописали принимать нитроглицерин!».
Альфред Бернхард Нобель шведский химик, инженер, новатор и производитель вооружения.
Самое важное изобретение Нобеля было в создании динамита.
Также он владел шведским металлургическим концерном оружейная компания «Бофорс», которая была крупным производителем пушек и других вооружений. Множественные изобретения Нобеля были зарегистрированы в разработке и применении 350 различных патентов. Свой успешный оружейный бизнес и нажитое имущество он завещал посмертно для Института Нобелевской премии. Кроме того синтетический элемент Нобелий был назван в честь его. Его имя также сохраняется в современных огромных интернациональных промышленных империях, таких как германская фирма Dynamit Nobel и голландско-шведская группа Akzo Nobel.
Жизнь и карьера
Альфред Нобель родился в Стокгольме, и был четвертым сыном изобретателя и инженера. Семья была бедной, и только Альфред и его три брата пережили прошлое детство. С детства мальчик интересовался машиностроением, взрывчатыми веществами, изучением основных принципов механики, физики, химии в молодом возрасте. Альфред Нобель интерес к технологии унаследовал от своего отца, выпускника Королевского технологического института в Стокгольме.
После различных бизнес неудач, отец Нобелей переехал в Санкт-Петербург в 1837 году и в 1842 году семья и будущий изобретатель динамита присоединились к нему в городе. Теперь родители уже процветающей семьи, смогли отправить будущего изобретателя к частным репетиторам и мальчик, преуспел в своих исследованиях, особенно в области химии и языков, достиг беглости в английском, французском, немецком и русском. Как молодой человек он учился у знаменитого русского химика-органика Николая Зинина, а затем в 1850 году, отправился в Париж для дальнейшей работы. В 18 лет уехал в Соединенные Штаты в течение четырех лет для изучения химии, сотрудничал в течение короткого периода со шведско-американским изобретателем и инженером-механиком Джоном Эрикссоном который разрабатывал военные корабли.
Будущий изобретатель Нобель подал свой первый патент в 1857 году.
Семейный завод производил оружие для Крымской войны (1853 – 1856 гг.) но, когда боевые действия закончились они подали на банкротство. В 1859 году отец Нобелей оставил свою фабрику второму сыну, Людвигу (1831-1888), который значительно улучшил бизнес. Вся его семья с родителями вернулись в Швецию из России и будущий учредитель Нобелевской премии занялся изучением взрывчатых веществ. В связи с особой опасностью веществ изготовление и использование нитроглицерина (обнаружен в 1847 году Асканио Собреро, одним из его коллег студентов в Парижском университете) было особенным. Нобель изобрел детонатор в 1863 г. и в 1865 году запал.
3 сентября 1864 помещение, используемое для приготовления нитроглицерина, взорвалось на заводе в Стокгольме, убив пять человек, в том числе погиб младший брат. Нобель продолжал строить дальнейшие заводы с упором на повышение стабильности взрывчатых веществ, которые он развивал.
Главное изобретение Нобеля как динамит было зарегистрировано в 1867 году.
Вещество легче и безопаснее в обращении, чем более нестабильной нитроглицерин. Динамит был запатентован в США и Великобритании и широко используется в горнодобывающей промышленности и при строительстве транспортных сетей на международном уровне.
В 1875 году изобретение Нобеля был еще гелигнит, более стабильное и мощное вещество, чем динамит и в 1887 году он запатентовал баллиститные бездымные пороха.
Изобретатель Нобель был избран членом Шведской Королевской академии наук в 1884 году, которая позже будет отбирать лауреатов для Нобелевских премий. Будущий учредитель получил почетную докторскую степень от университета Уппсалы в 1893 году.
Братья Людвиг и Роберт благодаря эксплуатируемым месторождениям нефти вдоль Каспийского моря стали чрезвычайно богаты в их собственном праве. Изобретатель динамита инвестировал свои накопленные богатства путем развития этих новых нефтяных регионов.
Во время своей жизни Нобель зарегистрировал 350 патентов на международном уровне и создал 90 заводов вооружений, несмотря на его веру в пацифизм.
В 1888 году смерть его брата Людвига изменила его отношение к богатству. Газета ошибочно опубликовала некролог, что изобретатель динамита Альфред «купец смерти мертв». Прочитав собственный некролог и оценив свою деятельность изобретатель создал фонд, который будет выдаваться тем, кто принес наибольшую пользу людям.
В 1891 году, после смерти матери и его брата Людвига Нобель переехал из Парижа в Сан-Ремо, Италия. Страдающий от ангины, Нобель умер у себя дома от кровоизлияния в 1896 году. Не имеющий семьи, он оставил большую часть своего богатства в доверительное управление, с тем чтобы финансировать награды, которые стали известны как Нобелевская премия.
Изобретения и открытия Нобеля
Открытия Нобеля в том, что когда нитроглицерин соединяется с абсорбирующим инертным веществом как кизельгур (горная порода) он становится более безопасным и более удобным для обработки, и эту смесь он запатентовал в 1867 году как «динамит». Изобретатель продемонстрировал свое взрывчатое вещество впервые в карьере в городе Суррей, Англия. Для того, чтобы улучшить имидж своего бизнеса от противоречий, связанных с опасными взрывчатыми веществами, ученый некоторое время жил рядом с динамитом.
Позже изобретатель в сочетании с различными нитроцеллюлозными соединениями, остановился на более эффективном рецепте и получил прозрачное, желе, которое было более мощное взрывчатое вещество, чем динамит. «Гелигнит» или взрывной желатин, как он был назван, был запатентован в 1876 г. и затем было множество подобных комбинаций, изменений и добавлений нитрата калия и различных других веществ.
Гелигнит был более стабильным, транспортабельным и удобным форматом, чтобы вписаться в отверстия при бурении и добыче, чем ранее использованные соединения и был принят в качестве стандартной технологии для добычи полезных ископаемых в век инженерных работ. Это приносило большое количество финансового успеха в виде денег. Исследования привели к разработке баллиститных веществ, предшественником многих современных бездымных взрывчатых веществ до сих пор используемых в качестве топлива.
Нобелевская премия
В 1888 году брат ученого Людвиг умер во время посещения Канн и французская газета ошибочно опубликовала некролог на Альфреда. Газета осудила его за изобретение динамита и он принял решение оставить лучшее свое наследие после смерти в качестве Нобелевской премии.
27 ноября 1895 при посещении шведско-норвежского клуба в Париже Нобель подписал свою последнюю волю и завещание в котором отложил основную часть своего имущества на создание Нобелевских премий, присуждаемых ежегодно без различия национальности.
После уплаты налогов от завещанного имущества было выделено 94% от его общего объема активов в сумме 31,225,000 шведских крон, чтобы установить пять Нобелевских премий. Это конвертируется в $ 250 000,000 (250 млн долларов) на то время.
Ежегодно размер Нобелевской премии составляет чуть более 1 млн долларов США.
Всего пять премий : первые три из этих призов присуждаются за заслуги в физической науке, химии и медицине или физиологии, четвертая по литературной работе и пятая премия дается личности или обществу, которое оказывает наибольшую службу делу международного братства, в пресечении или сокращении армий, учреждений или достижения мира.
В своем завещании учредитель предусматривает, что деньги идут за открытия или изобретения в естественных науках и открытия или усовершенствования в химии. Он открыл дверь к технологическим решениям, но не оставил инструкции о том, как трактовать различия между наукой и техникой.
Поскольку решения принимают научные органы, призы ученым идут чаще, чем инженерам, техникам и другим изобретателям.
С 1996 года Банк Швеции включил премию по экономике имени памяти Альфреда Нобеля, хотя в завещании учредителя не было ничего про экономистов.
В 2001 году внучатый племянник, Питер Нобель (р. 1931), попросил Банк Швеции дифференцировать награду для экономистов. Этот запрос добавлен к разногласиям относительно того, имеет ли Банк Швеции назначать премии в области экономических наук имени памяти Альфреда Нобеля и называть «Нобелевская премия».
Изобретение динамита было выдающееся .
В 1850-х годах юный Альфред Нобель работал в компании отца в Петербурге, которая в то время специализировалась на производстве боеприпасов. После окончания Крымской войны в 1856 году заказов стало мало и Нобель с семьей вернулся в родной Стокгольм. Там он все свободное время проводил в маленькой лаборатории, где экспериментировал с химическими веществами. Больше всего его привлекали взрывы.
В 1846 году итальянский химик Асканьо Сорберо открыл нитроглицерин - мощное и перспективное, но опасное в обращении взрывчатое вещество.
Использование нитроглицерина не раз приводило к трагедиям. Так, в 1864 году в лаборатории на заводе Нобелей произошел взрыв, при котором погибло пять человек, в том числе 21-летний Эмиль Нобель, младший брат Альфреда. В 1866 году произошло еще два крупных взрыва - на складе в Сан-Франциско и на пароходе у берега Панамы.
Всего погибло более 60 человек, убытки исчислялись сотнями тысяч долларов. Правительства многих стран были обеспокоены инцидентами, в Германии и Норвегии закрывались заводы по производству нитроглицерина, во Франции и Бельгии его оборот оказался под запретом. Такой запрет планировалось ввести и в других странах.
Нобель хотел найти способ более безопасного и эффективного использования нитроглицерина. В результате экспериментов он разработал подходящий детонатор - заполненный ртутью металлический капсюль.
Смешивая нитроглицерин с различными материалами - гипсом, порохом, углем, кирпичной пылью, опилками - Нобель пришел к выводу, что лучше всего для уменьшения взрывоопасности нитроглицерина лучше всего подходит кизельгур - осадочная горная порода, состоящая в основном из кремнезема.
По легенде, это открытие произошло случайно, когда бутыль с нитроглицерином дала течь и он пропитал кизельгур, в который были уложены бутыли. Однако сам Нобель отрицал эту версию.
«Я безусловно никогда не замечал ни одной случайной утечки нитроглицерина в кизельгуровую упаковку в таком количестве, чтобы образовать пластичный или хотя бы влажный материал, и идея такой случайности изобретена, должно быть, теми, кто принимает предположения за действительность, - отмечал он. -
Что в самом деле привлекло мое внимание к использованию инфузорной земли для динамита, так это ее чрезмерная легкость в сухом виде, что свидетельствует, разумеется, о ее большой пористости.
Следовательно, динамит появился не в результате случайности, а потому, что я с самого начала видел недостатки жидкой взрывчатки и искал способы им противодействовать».
Дальнейшие испытания показали, что при смешивании жидкого нитроглицерина с кизельгуром в пропорции 3:1 образуется густая паста с плотностью шпаклевки. Открытие Нобеля позволило полностью отказаться от использования нитроглицерина в жидком виде.
25 ноября 1867 года Альфред Нобель запатентовал получившуюся смесь, назвав ее «динамит», от греческого dynamis - сила.
Спрос на новую взрывчатку оказался высоким - уже к следующему году Нобель основал заводы в 11 странах. Производство динамита за несколько лет выросло в сотни раз - если в 1868 году было произведено всего 20 тонн динамита, то спустя пять лет, в 1873 году, уже 4100 тонн, а в 1875 - 8000 тонн. В некоторых странах, тем временем, продолжал действовать запрет на нитроглицерин, поэтому динамит приходилось доставлять под видом посуды или стекла. Он активно использовался в горнодобывающей промышленности и при прокладке железнодорожных путей.
Изобретение Нобеля подтолкнуло многих других исследователей к экспериментам с нитроглицерином. Появлялись аналоги динамита на основе углекислой магнезии, древесины с селитрой, древесно-бумажной массы с содой. Хотя и тут не обходилось без несчастных случаев, динамит уже прочно обосновался в промышленности и военном деле.
В 1875 году Нобель догадался смешать нитроглицерин с коллодием, раствором на основе целлюлозы.
Так он получил гремучий студень - желеобразный динамит, более безопасный в хранении, чем его твердый собрат.
Конечно, практически сразу динамит принялись использовать и преступники. Только за 1883-1885 годы в Лондоне произошло 13 взрывов. В России динамит активно использовала радикальная партия «Народная воля».
Изобретение динамита сделало Нобеля миллионером. Он умер в 1896 году, завещав свое состояние для образования фонда, ежегодно вручающего Нобелевские премии.
Динамит активно использовался вплоть до середины ХХ века. Затем ему на смену постепенно пришли другие виды взрывчатки. Сегодня в обороте взрывчатых веществ в мире динамит занимает не более 2%.
Всем известно, что самой престижной наградой, которую учёный может получить за свои работы, является Нобелевская премия.
Ежегодно в Швеции Нобелевский комитет рассматривает заявки наиболее выдающихся учёных современности и решает, кто в этом году достоин премии в различных отраслях науки. Фонд, из которого выплачиваются премии, был создан шведским изобретателем Альфредом Нобелем. Этот учёный получил огромные суммы денег за свои разработки, и практически всё заработанное состояние завещал фонду, названному его именем. Но что изобрёл Альфред Нобель, что легло в основу Нобелевских премий?
Талантливый самоучка
Парадоксально, однако Альфред Нобель, автор более 350 изобретений, не имел вовсе никакого образования, кроме домашнего. Впрочем, это не было редкостью в те времена, когда содержание школьного обучения всецело зависело от владельцев учебного заведения. Отец Альфреда, Эммануил Нобель, был небедным и очень образованным человеком, успешным архитектором и механиком.
С 1842 года семья Нобелей переехала из Стокгольма в Санкт-Петербург, где Эммануил разрабатывал для русской армии военную технику и даже открыл несколько фабрик, на которых она производилась. Однако с течением времени дела пошли не столь успешно, фабрики обанкротились, а семья вернулась в Швецию.
Изобретение динамита
С 1859 года Альфред Нобель заинтересовался технологией изготовления взрывчатых веществ. В то время самым сильным из них был нитроглицерин, однако его использование было крайне опасным: вещество взрывалось при малейшем толчке или ударе. Нобель после многих экспериментов изобрёл состав взрывчатки, названный динамитом – смесь нитроглицерина с инертной субстанцией, снижавшей опасность его применения.
Динамит очень быстро стал востребован в горном деле, для выполнения масштабных земляных работ и в ряде других отраслей. Его производство принесло семье Нобелей значительное состояние.
Другие изобретения Нобеля
За свою долгую и плодотворную жизнь Альфред Нобель стал обладателем 355 патентов на изобретения, причём далеко не все они касались взрывчатых веществ. Наиболее известными из его работ стали:
— серия из десяти капсюль-детонаторов, один из которых используется во взрывном деле по сей день под названием «детонатор №8»;
— «гремучий студень» — студнеобразная смесь нитроглицерина с коллодием, превосходящая динамит по взрывной мощности, которая сегодня известна как промежуточное сырьё для изготовления более безопасных взрывчаток;
— баллистит – бездымный порох на основе нитроглицерина и нитроцеллюлозы, используемый сегодня в миномётных и орудийных снарядах, а также как ракетное топливо;
— нефтепровод как способ транспортировки сырой нефти с месторождения на переработку, удешевивший производство нефти в 7 раз;
— усовершенствованная газовая горелка для освещения и отопления;
— новая конструкция водомера и ;
— холодильный агрегат для бытового и промышленного использования;
— новый, более дешёвый и безопасный способ производства серной кислоты;
— велосипед с шинами из каучука;
— усовершенствованный паровой котёл.
Изобретения Нобеля и его братьев принесли семье немалые доходы, сделав Нобелей весьма состоятельными людьми. Но их состояния были честно заработаны собственным умом, талантом и предприимчивостью.
Благотворительность Альфреда Нобеля
Благодаря своим изобретениям, Нобель стал владельцем нескольких успешных предприятий. На них не только выпускались передовые по тем временам технические изделия, но и царили порядки, весьма отличающиеся в лучшую сторону от обычной фабричной обстановки. Нобель создавал своим рабочим комфортные условия жизни – строил для них дома и бесплатные больницы, для их детей – школы, ввёл бесплатную перевозку работников на фабрику и обратно.
Несмотря на то, что многие из его изобретений имели военное назначение, Нобель был убеждённым пацифистом, поэтому не жалел средств на пропаганду мирного сосуществования государств. Он немало средств пожертвовал на проведение международных мирных конгрессов и конференций в защиту мира.
Под конец жизни Нобель составил своё знаменитое завещание, по которому основная часть его состояния после смерти изобретателя уходила в фонд, названный впоследствии его именем. Оставленный Нобелем капитал был вложен в ценные бумаги, доход от которых уже более ста лет ежегодно распределяется между теми, кто, по общему мнению, принёс наибольшую пользу человечеству:
— в физике;
— в химии;
— в медицине или физиологии;
— в литературе;
— в содействии миру, и угнетения, сплочении народов планеты.
Обязательным условием для присуждения премии является исключительно мирный характер открытия или разработки. Нобелевские премии являются самой почётной наградой для учёных всего мира, знаком их высочайших достижений в научной сфере.
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. Мини-взрыв 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 с множеством полостей и канальцев. И вот как-то 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 при всем этом качественно изготовленный динамит взрывался только от очень сильного удара. Зажженный прикосновением огня, он постепенно сгорал без взрыва, синеватым пламенем.
Взрыв наступал только при зажигании большой массы динамита (более 25 кг). Подрыв динамита, как и нитроглицерина, лучше всего было проводить с помощью детонации. Для этой цели Нобель в том же 1867 году изобрел гремучертутный капсюльный детонатор. Динамит сразу нашел широчайшее применение при строительстве шоссе, туннелей, каналов, железных дорог и других объектов, что во многом предопределило стремительный рост состояния его изобретателя. Первую фабрику по производству динамита Нобель основал во Франции, затем он наладил его производство в Германии и Англии. За тридцать лет торговля динамитом принесла Нобелю колоссальное богатство - около 35 миллионов крон.
Процесс изготовления динамита сводился к нескольким операциям. Прежде всего, необходимо было получить нитроглицерин. Это было наиболее сложным и опасным моментом во всем производстве. Реакция нитрации происходила, если 1 часть глицерина обрабатывали тремя частями концентрированной азотной кислоты в присутствии 6 частей концентрированной серной кислоты. Уравнение имело следующий вид: C3H5(OH)3 + 3HNO3 = C3H5(NO3)3 + 3H2O.
Серная кислота в соединении не участвовала, но ее присутствие было необходимо, во-первых, для поглощения выделявшейся в результате реакции воды, которая в противном случае, разжижая азотную кислоту, тем самым препятствовала бы полноте реакции, а, во-вторых, для выделения образующегося нитроглицерина из раствора в азотной кислоте, так как он, будучи хорошо растворим в этой кислоте, не растворялся в ее смеси с серной.
Нитрация сопровождалась сильным выделением теплоты. Причем если бы вследствие нагревания температура смеси поднялась выше 50 градусов, то течение реакции направилось бы в другую сторону - началось бы окисление нитроглицерина, сопровождающееся бурным выделением окислов азота и еще большим нагреванием, которое бы привело к взрыву.
Поэтому нитрацию нужно было вести при постоянном охлаждении смеси кислот и глицерина, прибавляя последний понемногу и постоянно размешивая каждую порцию. Образующийся непосредственно при соприкосновении с кислотами нитроглицерин, обладая меньшей плотностью сравнительно с кислой смесью, всплывал на поверхность, и его можно было легко собрать по окончании реакции.
Приготовление кислотной смеси на заводах Нобеля происходило в больших цилиндрических чугунных сосудах, откуда смесь поступала в так называемый нитрационный аппарат. В такой установке можно было за раз обработать около 150 кг глицерина. Впустив требуемое количество кислотной смеси и охладив ее (пропуская холодный сжатый воздух и холодную воду через змеевики) до 15-20 градусов, начинали вбрызгивать охлажденный глицерин. При этом следили, чтобы температура в аппарате не поднималась выше 30 градусов. Если температура смеси начинала быстро подниматься и приближалась к критической, содержимое чана можно было быстро выпустить в большой сосуд с холодной водой.
Операция образования нитроглицерина продолжалась около полутора часов. После этого смесь поступала в сепаратор - свинцовый четырехугольный ящик с коническим дном и двумя кранами, один из которых находился в нижней части, а другой - сбоку. Как только смесь отстаивалась и разделялась, нитроглицерин выпускали через верхний кран, а кислотную смесь - через нижний. Полученный нитроглицерин несколько раз промывали от избытка кислот, так как кислота могла вступить с ним в реакцию и вызвать его разложение, что неминуемо вело к взрыву.
Во избежание этого в герметический чан с нитроглицерином подавали воду и перемешивали смесь с помощью сжатого воздуха. Кислота растворялась в воде, а так как плотности воды и нитроглицерина сильно различались, отделить их затем друг от друга не составляло большого труда. Для того чтобы удалить остатки воды, нитроглицерин пропускали через несколько слоев войлока и поваренной соли.
В результате всех этих действий получалась маслянистая жидкость желтоватого цвета без запаха и очень ядовитая (отравление могло происходить как при вдыхании паров, так и при попадании капель нитроглицерина на кожу). При нагревании свыше 180 градусов она взрывалась с ужасной разрушительной силой.
Приготовленный нитроглицерин смешивали с кизельгуром. Перед этим кизельгур промывали и тщательно измельчали. Пропитывание его нитроглицерином происходило в деревянных ящиках, выложенных внутри свинцом. После смешения с нитроглицерином динамит протирали через решето и набивали в пергаментные патроны.
В кизельгуровом динамите во взрывной реакции участвовал только нитроглицерин. В дальнейшем Нобель придумал пропитывать нитроглицерином различные сорта пороха. В этом случае порох тоже участвовал в реакции и значительно увеличивал силу взрыва.
