Поиск

Динамит: история создания физические и химические качества, описание и классификация

Смерть торговца смертью

Можно только догадываться о причинах такого решения. Он был скрытным и никому не говорил ни об одном своем решении все несколько месяцев, предшествовавших его смерти. Наиболее правдоподобным является предположение о том, что странный инцидент, произошедший в 1888 г., возможно, вызвал цепь размышлений, которые привели к его завещанию. В том же году брат Альфреда Людвиг умер во время пребывания в Каннах, во Франции. Французская пресса сообщила о смерти брата, но спутала его с Альфредом, и одна из газет вышла с заголовком «Торговец смертью умер». Возможно, изобретатель динамита учредил призы, чтобы избежать именно такого рода посмертной репутации, выраженной этим преждевременным некрологом. Очевидно, что учрежденные награды отражают его интерес в области химии, физики, физиологии и литературы. Существует также множество доказательств того, что его дружба с выдающейся австрийской пацифисткой Бертой фон Зуттнер вдохновила его на создание премии мира.

Сам Нобель, однако, остается фигурой, полной парадоксов и противоречий: блестящий одинокий человек, отчасти пессимист и отчасти идеалист, который изобрел мощные взрывчатые вещества, используемые в современной войне, и установил самые престижные премии в мире за интеллектуальные услуги, оказанные человечеству.

Как это часто бывает, мирные изобретения находят свое применение в военном деле. Яркий тому пример – порох. Изначально применявшийся в качестве наполнился для фейерверков и даже лекарственного средства, в Средние века он использовался в первых ружьях, а еще позже – в качестве средства разрушения крепостей и мостов.

Так было вплоть до второй половины XIX века. Именно тогда физик придумал способ впитывания нитроглицерина другими веществами. Именно он был тем, кто изобрел динамит. Но какая связь между ним и нитратом глицерина?

Все дело в том, что нитроглицерин был синтезирован еще раньше, и планировалось использовать его как замену пороху в качестве взрывчатого вещества, поскольку он был гораздо мощнее и эффективнее. Но была у него и обратная сторона – чудовищно сильная нестабильность. Он мог взорваться от чего угодно – удара, перепада температуры, громкого звука, солнечного света и т. п.

На вопрос, кто изобрел динамит, часто можно услышать в ответ историю, что у Нобеля это произошло случайно. Сам ученый подобный факт отвергал. Он целенаправленно искал способы создания стабильных соединений нитроглицерина, применяя в качестве абсорбента (впитывающего материала) кирпичную пыль, глину и прочее. Но самые лучшие результаты показал кизельгур – особая горная порода. После пропитки нитратом глицерина и высыхания безобидный порошок превращался в мощную, а главное, стабильную взрывчатку. Так что с тем, кто изобрел динамит, мы разобрались, это Альфред Нобель. Но почему это вещество стало так популярно?

Современные задачи химической технологии

В связи с повышением интереса к экологической ситуации в мире возрос спрос на инновации, способные оптимизировать процессы производства, уменьшить объемы расходуемого сырья. Это касается также энергетических затрат. Данный вид ресурсов является очень ценным в рамках производства, потому за его расходованием необходимо следить и по возможности минимизировать.  С этой целью сегодня активно разрабатываются и внедряются энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии. С их помощью производство рационализируют, предотвращая чрезмерные затраты расходных материалов разных категорий. Таким образом, уменьшается вредное воздействие технологий химического производства и антропогенных факторов на природу.

Химическая технология в промышленности на сегодняшний день стала неотъемлемой частью процессов изготовления конечного продукта. Сложно оспорить тот факт, что именно эта сфера человеческой деятельности оказывает наиболее пагубное влияние на состояние планеты в целом. Именно поэтому ученые делают все возможное для предотвращения экологической катастрофы, хотя темпы популяризации и внедрения таких разработок все еще недостаточны.

Применение современных химических технологий способствует улучшению состояния природы, минимизируя объемы используемых в производстве материалов, обеспечивая замену токсичных веществ более безопасными и внедрение в производство новых соединений и т.д. В задачей является восстановление ущерба, нанесенного  окружающей среде: истощение ресурсов планеты, загрязнение атмосферы. На протяжении последних лет особенно активно проводятся различные исследования в сфере экологии и рационализации влияния производств на окружающую среду. Обязательный характер приобретает совмещение эффективной деятельности предприятия с безопасностью и нетоксичностью конечных продуктов.

Забытое изобретение

Принято считать, что динамит был звездным часом Альфреда Нобеля. Но специалисты полагают, что главное его изобретение вовсе не динамит, а маленькая медная трубочка. Капсюль-детонатор стал настоящей революцией во взрывном деле, сравнимой разве что с изобретением двигателя внутреннего сгорания в области машиностроения.

Когда в качестве взрывчатки использовался черный порох, с инициацией взрыва проблем не возникало — достаточно было отсыпать к заряду дорожку из того же пороха и поджечь ее. Позднее стали использовать стопин (нитка, пропитанная селитрой), потом Бикфорд придумал свой знаменитый шнур. Когда огонь добирался до пороха, взрыв был гарантирован. Положение изменилось с появлением нитроглицерина, пироксилина, мелинита. Эти взрывчатки, включая даже очень чувствительный нитроглицерин, наотрез отказывались взрываться от открытого пламени.

Для инициации взрыва лучше всего было использовать… взрыв. Гремучая ртуть была уже изобретена и использовалась в ударных капсюлях для воспламенения пороха в ружьях (капсюльные ружья), а позднее — в капсюлях патронов. Альфред Нобель в 1863 году догадался наполнить гремучей ртутью в достаточно большом количестве медную трубочку, открытую с одного конца. Эта трубочка помещалась в заряд взрывчатки, а в ее открытый конец вставлялся бикфордов шнур. Струя пламени подожженного шнура надежно воспламеняла гремучую ртуть, чувствительную к любому внешнему воздействию, а небольшого взрыва оказалось достаточно для взрыва нитроглицерина, а позднее — динамита и других взрывчаток.

Альфред Нобель разработал целую линейку из двенадцати капсюлей-детонаторов различных размеров и пронумеровал их. Самым подходящим для большинства взрывных работ оказался номер 8. Со временем капсюль-детонатор усовершенствовался, появилось немало его разновидностей, но нобелевский «номер восемь» и сегодня имеет те же самые размеры и устройство и используется во всех странах мира, в отличие от динамита, постепенно и незаметно отошедшего на вторые роли и почти совсем сошедшего со сцены.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика»
(№10, Октябрь 2006).

Скоротечность эпох

В XIX веке изобретение Альфреда Нобеля произвело революцию в горнодобывающей промышленности. По словам Белина, добывать полезные ископаемые при помощи пороховых зарядов было проблематично и, главное, небезопасно. Пришедший на смену пороху динамит применяли не одно десятилетие. Но в какой-то момент и он стал устаревать и его заменили более продвинутыми технологиями.

  • globallookpress.com
  • Craig Lovell

«В РФ динамит не применяется из-за опасности хранения, транспортировки и применения. Сегодня мир работает на аммиачно-селитряных ВВ и так называемых эмульсионных взрывчатых веществах, у которых гарантированный и регулируемый срок взрывчатых характеристик. С их помощью можно сделать, например, так, чтобы заряд был опасен в течение недели. После определённого срока его боевые свойства сходят на нет, — рассказал Белин, — и перевозится не взрывчатое вещество, а эмульсионная матрица. Взрывчатые характеристики приобретаются после заряжания в скважины, камеры, шпуры и т. д.».

Динамит иногда использовали и в военном деле, но неохотно и с осторожностью. Виной всему чувствительность взрывчатки: она могла запросто взорваться при неправильном хранении, простреле пулей или в артиллерийском снаряде

Главный редактор журнала «Арсенал отечества», полковник запаса Виктор Мураховский отметил в беседе с RT, что в качестве боеприпаса динамит практически не применялся.

«Такой элемент, как тротил, и взрывчатые вещества на его основе появились довольно быстро. Но в военных целях динамит был не слишком удобен, — сказал Мураховский. — Во время войны его применяли разве что на этапах проведения инженерных работ: при возведении укреплений или, наоборот, расчистке территорий. Он известен как промышленное взрывчатое вещество, а не как военное».

В некоторых странах динамит в ограниченных количествах производят и по сей день. Его выпускают, например, в Финляндии и США. В Соединённых Штатах производством занимается всего одна компания. Динамит, как правило, выпускается в виде «патронов» разного размера, наполненных пластичным или порошкообразным взрывчатым веществом. По-прежнему динамит используют в горном деле или при сносе зданий.

Альфред Бернхард Нобель – химик и инженер из Швеции, изобрел динамит, гремучий студень, кордит.

Будущий ученый, швед по национальности, родился 21 октября 1833 года. Отцом Альфреда был изобретатель-автодидакт Иммануиль Нобель, крестьянин из округа Нобелеф. Ученый-самородок прославился изготовлением военных мин, которые использовались российской артиллерией во время Крымской войны. За это изобретение швед был представлен к императорской награде.

Мать Андриетта Нобель была домохозяйкой, воспитывала четверых сыновей: Альфреда, Роберта, Людвига и Эмиля. Семья первое время жила в Швеции, затем переехала на территорию Финляндии, после чего эмигрировала в Россию, в Санкт-Петербург. Иммануиль занимался не только оружейным делом, большой вклад отец Нобеля внес в разработку систем отопления домов при помощи водяного пара. Инженер изобрел станки для сборки колес для телег.

Дети Нобеля обучались на дому. У них были гувернантки, которые преподавали братьям естественные науки, литературу и европейские языки. Мальчики к концу обучения владели шведским, русским, французским, английским и немецким языками. В 17 лет Альфреда отправили в поездку по странам Европы и США. В столице Франции юноше удалось поработать вместе с ученым Теофилем Жюлем Пелузой, который определил в 1936 году из чего состоит глицерин. Пелуза вместе с Асканио Собреро в 1840-1843 годах работал над созданием нитроглицерина.

Под руководством российского ученого Николая Николаевича Зинина Альфред увлекся изучением тринитрата глицерина. Научная работа в конечном счете привела молодого ученого к изобретению, которое сделало химика знаменитым. Основным трудом в биографии Нобеля считается создание динамита, которое было зафиксировано 7 мая 1867 года.

Первые шаги

Говорят, Шенбейн изобрел пироксилин случайно. Пролив в лаборатории азотную кислоту, он якобы вытер лужу хлопчатобумажным фартуком жены, а затем повесил его сушиться у печки. Высохнув, фартук взорвался. Но это легенда.

В действительности Шенбейн занимался исследованиями нитроклетчатки целенаправленно, и этот ее вариант назвал Schiebaumwolle («стрелятельный хлопок», название так и осталось за пироксилином в немецком языке). И хотя именно Шенбейн открыл способность пироксилина взрываться, целью его была замена черного дымного пороха (в настоящее время пироксилин наряду с нитроглицерином остается основным компонентом бездымного пороха).

Когда Шенбейн делал свой знаменитый доклад, на Куммерсдорфском полигоне уже отзвучали первые орудийные выстрелы порохом нового типа. Казалось, мир стоит на пороге промышленного производства пироксилинового пороха. Но с самого начала пироксилин, как и нитроглицерин, проявил свой дьявольский характер и непокорность. Изготовление нового пороха оказалось столь же опасным, что и производство нитроглицерина. Пироксилиновые цеха взрывались один за другим.

Оружие
В России создали оружие против стай дронов

Пироксилиновую эстафету от Шенбейна принял австрийский артиллерист Ленк, который определил, что при хранении разлагается и взрывается лишь плохо промытый продукт. Но было уже поздно: австрийский император запретил опыты с этим опасным веществом. Работы продолжил в 1862 году англичанин Фридрих Абель, которому в 1868 году удалось получить прессованный пироксилин. Способ напоминал производство бумаги. Во влажном виде пироксилин совершенно безопасен. Абель размельчал его в воде, после чего формовал листы, бруски и шашки. Затем воду отжимали.

Эти изделия уже можно было применять как бризантную взрывчатку. Но коммерческий успех был подорван конкуренцией со стороны только что появившегося нобелевского динамита, который был значительно мощнее пироксилина и гораздо дешевле.

Топ-7 изобретений учёного

Большая часть научных разработок Нобеля, так или иначе, связана с военной промышленностью. Именно стремительно развивающаяся гонка вооружений обеспечила ему мировую славу и богатство.

Динамит

Мощнейшее взрывчатое вещество — нитроглицерин — было открыто в 1846 году. Потенциал его использования в военном деле и горнодобывающей отрасли был очевиден, но нестабильность взрывчатки не позволяла реализовать его в полной мере. Опыты в этой области Альфред начал в 1859 году вместе со своим отцом и братом.

В 1866 году были произведены публичные испытания новой взрывчатки, а ещё через год Нобель запатентовал своё изобретение под названием «кизельгур-динамит». Нитроглицерин стал намного безопаснее для использования, а учёный получил Золотую медаль от шведской Академии наук.

Серия из десяти капсюль-детонаторов

В процессе поиска оптимального сочетания компонентов для своего динамита, Альфред Нобель выяснил, что детонацию нитроглицерина можно вызвать с помощью заряда гремучей ртути — соли фульминовой кислоты. Он разработал несколько вариантов различных детонаторов, которые сделали использование взрывчатки намного проще и удобнее. По оценкам некоторых историков, изучавших работы Нобеля, это изобретение стоит ценить даже выше, чем пресловутый динамит.

Гремучий студень

Учёный не остановился на динамите и продолжил свои эксперименты со взрывчатыми веществами. В 1875 году ему удалось получить полужидкую взрывчатку из растворённого в нитроглицерине пироксилина.

При этом взрывчатка отличалась большей безопасностью при её хранении. Минусом было лишь образование различных токсичных соединений после взрыва, что мешало быстро продолжать работы в шахтах. Вещество было быстро вытеснено другими, менее опасными, но обрело новую жизнь в руках анархистов и террористов.

Баллистит

Долгое время в армиях по всему миру использовался традиционный порох, дым от которого быстро заволакивал всё поле боя. Это затрудняло стрельбу и мешало командирам верно оценивать обстановку. Множество химиков бились над попытками создать бездымный порох, и в конце XIX века их работа увенчалась успехом. Одним из разработчиков был и Альфред Нобель.

Его состав, получивший название баллистит, представлял собой смесь обычного пороха и нитроглицерина в равных пропорциях. Патент на него он получил в 1887 году. На его основе англичанами Фредериком Абелем и Джеймсом Дьюаром был создан ещё более мощный вариант бездымного пороха, получивший название кордит.

Нефтепровод

Начиная с 1870-х годов Альфред Нобель и его братья Роберт и Людвиг начали активно инвестировать средства в добычу нефти на территории Российской империи.

По её заказу и был построен первый российский нефтепровод, соединивший Апшеронский полуостров и восточную часть Баку, где располагались заводы. Финансировалось строительство из личных капиталов Нобеля. Оно вызвало массу протестов у местного населения, зарабатывавшего на перевозке нефти в бочках.

Холодильный агрегат

Сфера интересов изобретателя не ограничивалась взрывчатыми веществами. Он много работал над различными бытовыми приборами. Одной из его разработок стал холодильный аппарат, предназначенный для сохранения свежих продуктов. Агрегат стал одним из множества изобретений, на которые Нобелем был получен патент.

Велосипед с шинами из каучука

Ещё одним бытовым изобретением Альфреда и его братьев стали резиновые колёса для велосипеда, уже тогда бывшего весьма популярным средством передвижения в городах Старого Света. Это сделало езду намного более комфортной, так как до этого повсеместно использовались металлические колёса со спицами.

Теоретические основы химической технологии

По мере развития смежных отраслей, подвергаются постоянной модернизации и обновлению основные процессы и аппараты химической технологии, глубже изучаются  основные аспекты производства, принципы их работы и эксплуатация машин, используемых для выполнения операций. Базу таких дисциплин составляют теоретические основы химической технологии.

В государствах, признанных мировыми лидерами, обучение студентов на технических специальностях  именно в этом направлении считается наиболее важным. Причиной тому, во-первых, определяющая роль процессного инжиниринга в деятельности химической промышленности. А во-вторых, растущее значение данной дисциплины на межотраслевом уровне.

Несмотря на существенные отличия между разными отраслями промышленности, в их основе лежат одни и те же принципы,  вписываются различные физические закономерности, химические процессы, тесно взаимосвязанные с современными инженерными отраслями, в том числе материаловедением. Химические технологии за последние годы глубоко проникли даже в те сферы, где допустить их присутствие никому не приходит в голову. Таким образом, на современных рынках все чаще заходит речь о роли процессного инжиниринга в более глобальном смысле, нежели в рамках операций одной отрасли.

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…

История создания динамита

Девятнадцатый век стал революционной эпохой в развитии взрывного дела. Долгие столетия черный порох оставался единственным видом ВВ, который знало человечество. И это серьезно тормозило технологический прогресс: взрывчатка ведь нужна не только для того, чтобы воевать. С ее помощью можно добывать уголь в шахтах или металлы в карьерах, а еще строить дороги, мосты и туннели…

Нитроглицерин оказался отличной взрывчаткой, мощной и дешевой. Кроме того, продукты детонации этого ВВ были безвредны для человека. Казалось бы, ученые создали прекрасное взрывчатое вещество для проведения подземных работ. Но у нитроглицерина был один очень серьезный недостаток – он детонировал от малейшего механического воздействия, а иногда и вообще безо всяких видимых причин. После ряда тяжелых несчастных случаев от использования нитроглицерина отказались – химикам была поставлена задача: во что бы то ни стало «приручить» новый вид ВВ.

Существует легенда о том, что Нобель изобрел динамит случайно. Мол, одна из бутылок с нитроглицерином во время транспортировки дала течь, и вещество попало на кизельгур

Изобретатель обратил внимание на полученную смесь, и таким образом получился динамит. Может это и так, но точно известно, что Нобель долгое время работал над поиском адсорбента для нитроглицерина, испытуя различные вещества

Кизельгур подошел на эту роль наилучшим образом. В 1866 году изобретатель представил свое детище миру…

В 1875 году Нобель создал первый желатин-динамит, а через несколько лет его начали выпускать массово. Впервые массово эту взрывчатку использовали при прокладке туннелей сквозь Альпы, и это позволило выполнить запланированные работы на несколько лет раньше. Гидрофобные свойства динамитов позволили использовать их во время подводных работ.

Пик производства динамита пришелся на 20-е годы прошлого века, после чего оно стало постепенно снижаться. Эту взрывчатку постепенно стали заменять другими, более безопасными видами ВВ.

«Король динамита», инженер и драматург: чем знаменит Альфред Нобель

14 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.

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.

Наука и изобретения

Из Франции Нобель направляется в Соединенные Штаты для совместной работы в лаборатории американского изобретателя шведского происхождения Джона Эриксона, который разработал военный корабль «Монитор», участвовавший в гражданской войне северян и южан. Ученый занимался также изучением свойств солнечной энергии. Молодой ученик под руководством мастера проводит самостоятельные химические и физические опыты.

Химик Альфред Нобель

Вернувшись в Стокгольм, Нобель не останавливается на достигнутом. Химик работает над поисками активного вещества, уменьшающего взрывоопасность тринитрата глицерина. В результате одного эксперимента, который проводился на заводах Нобелей в Стокгольме, 3 сентября 1864 года произошел взрыв. Авария унесла жизни нескольких человек, в том числе и младшего брата Эмиля. На момент катастрофы молодому человеку едва исполнилось 20 лет. Отец не пережил утрату, слег после инсульта и не вставал уже до смерти.

Через месяц после трагедии Альфреду удалось получить патент на нитроглицерин. После этого инженер запатентовал создание динамита, детонатора желатинового динамита и других взрывчатых веществ. Преуспел ученый и в разработке приборов хозяйственного назначения: холодильного аппарата, парового котла, газовой горелки, барометра, водомера. Химик сделал 355 изобретений в области биологии, химии, оптики, медицины, металлургии. 

Нобель первый разработал химический состав искусственного шелка и нитроцеллюлозы. Каждое изобретение ученый популяризировал с помощью лекций с демонстрациями возможностей прибора или вещества. Такие презентации инженера-химика пользовались известностью среди неискушенной публики, коллег и друзей Нобеля.

Динамит изобрел Альфред Нобель

Нобель увлекался написанием литературных трудов, художественных книг. Отдушиной химика были стихи и проза, сочинению которых ученый передавался в свободное от работы время. Одним из спорных произведений Альфреда Нобеля стала пьеса «Нимезида», которая на долгие годы была запрещена к изданию и постановке церковными служителями, и лишь в 2003 году, ко дню памяти ученого, она была поставлена силами Стокгольмского драматического театра.

Пьеса Альфреда Нобеля “Немезида”

Альфред интересовался наукой, философией, историей и литературой. Друзьями Нобеля были знаменитые художники, писатели, ученые, государственные деятели того времени. Нобеля часто приглашали на приемы и королевские обеды. Изобретатель состоял в почетном членстве многих европейских академий наук: Шведской, Английской, Парижской, Упсальского университета. В его послужном списке числятся французские, шведские, бразильские, венесуэльские ордена и награды. 

Семья Нобелей испытывала денежные трудности, связанные с постоянными тратами на проведение опытов. Но в конечном итоге братья приобрели пакет акций Бакинского нефтяного месторождения и разбогатели.

Альфред Нобель в последние годы

На Международном конгрессе мира, который состоялся в Париже в 1889 году, Нобель выступал с собственными лекциями. Это вызвало у некоторых участников мероприятия сарказм. В голове многих передовых деятелей мира не укладывалось, как может появляться на миротворческом собрании человек, изобретший орудие убийства и войны. В прессе Альфреда называли «король убийств», «миллионер на крови», «спекулянт взрывчатой смертью». Такое отношение к ученому расстраивало его и чуть не надломило.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий