Țară. Suedia
Timp de invenție. 1867
Timp de câteva secole, oamenii știau doar o explozie - pudră neagră. utilizate pe scară largă atât în război, cât și în munca explozivă pașnică. Dar a doua jumătate a secolului al XIX-lea a fost marcată de inventarea unei întregi familii de explozivi noi, a căror putere distructivă a depășit cu sute și mii de ori puterea de praf de pușcă.
Creația lor a fost precedată de mai multe descoperiri. Încă din 1838, Peluz a efectuat primele experimente privind nitrarea substanțelor organice. Esența acestei reacții constă în faptul că multe substanțe cărbunos atunci când sunt tratate cu un amestec de acid azotic concentrat și acid sulfuric da un hidrogen, o grupă nitro în loc să ia NO2 și transformată într-un exploziv puternic.
Alți chimiști au investigat acest fenomen interesant. În special, Shenbain, bumbac nitrificator, a primit în 1846 piroxilină. În 1847, în mod similar cu glicerina, Sobrero a descoperit nitroglicerina, un explozibil care avea o putere distructivă extraordinară. La început, nitroglicerina nu a interesat pe nimeni. Sam Sobrero, după numai 13 ani, a revenit la experimentele sale și a descris metoda exactă de nitrare a glicerinei.
Ce explică puterea explozivă excepțională a nitroglicerinei? Sa constatat că explozia este extinderea acesteia, prin care primele gazele produse CO2, CO, H2, CH4, N2 și NO, care interacționează din nou cu eliberarea de cantități uriașe de căldură. Reacția finală poate fi exprimată prin formula: 2C3H5 (NO3) 3 = 6CO2 + 5H2O + 3N + 0, 502.
Aceste gaze, încălzite la o temperatură extraordinară, se extind rapid, punând presiune colosală asupra mediului. Produsele finale ale exploziei sunt complet inofensive. Toate acestea păreau să facă nitroglicerina de neînlocuit în operațiile de sablare subterană. Dar în curând sa dovedit că fabricarea, depozitarea și transportul acestui exploziv lichid sunt pline de multe pericole.
În general, nitroglicerina pură este destul de dificil de aprins de focul deschis. Meciul luminat a dispărut în ea fără consecințe. Dar sensibilitatea sa la șocuri și șocuri (detonație) a fost de multe ori mai mare decât cea a pudrei negre. La impact, adesea destul de nesemnificativ, în straturile supuse comoției, a existat o creștere rapidă a temperaturii înainte de declanșarea unei reacții explozive. O mini explozie a primelor straturi a produs o nouă lovitură în straturile mai adânci și aceasta a continuat până când a avut loc o explozie a întregii cantități de materie.
Uneori, fără nici o influență nitroglicerină în afara începe brusc să se descompună în acizi organici, întunecați rapid, și apoi a fost suficient pentru a se agită sticla foarte nesemnificativ pentru a provoca o explozie teribilă. După o serie de accidente, utilizarea nitroglicerinei a fost aproape universal interzisă. Industriașii care au început să producă acest exploziv a avut două opțiuni - fie să găsească o condiție în care nitroglicerina este mai puțin sensibil la detonare sau de a restrânge producția lor.
De câțiva ani a studiat proprietățile nitroglicerinei și, în final, a reușit să stabilească o producție complet sigură. Dar a existat o problemă de transport. După multe experimente, Nobel a stabilit că nitroglicerina dizolvată în alcool este mai puțin sensibilă la detonare. Cu toate acestea, această metodă nu a dat toată fiabilitatea. Căutarea a continuat și apoi un caz neașteptat a ajutat la rezolvarea strictă a problemei.
Când transportau sticle cu nitroglicerină pentru a înmuia tremuratul, acestea au fost plasate în pământ de diatomee - un teren infuzional special, minat la Hanovra. Kieselgurul a constat din coji de alge cu o multitudine de cavități și tubule. Și apoi, o dată în timpul transportului, s-a rupt o sticlă cu nitroglicerină, iar conținutul său sa turnat pe pământ. Nobel avea ideea de a face mai multe experimente cu acest diatomit de pământ impregnat cu dihidrat.
Sa dovedit că proprietățile explozive ale nitroglicerinei nu s-au diminuat deloc de faptul că a fost absorbit de pământul poros, dar sensibilitatea la detonare a scăzut de mai multe ori. În această stare, nu a explodat nici de frecare, de o lovitură slabă, nici de ardere. Dar, odată cu aprinderea unei cantități mici de mercur agitat în capsula metalică, o explozie de aceeași putere ca cea dată în același volum de nitroglicerină pură. Cu alte cuvinte, era exact ceea ce avea nevoie, și chiar mai mult decât atât, spera să obțină Nobel. În 1867, el a luat un brevet pentru un compus deschis, pe care el la numit dinamită.
Explozia a apărut numai atunci când aprinderea unei mari cantități de dinamită (mai mult de 25 kg). Subminarea dinamită, cum ar fi nitroglicerina, este cel mai bine să fie efectuată prin intermediul detonare. În acest scop, Nobelul în aceeași 1867 a inventat detonatorul capsulă gremuchertutny. Dinamita a găsit imediat cea mai largă aplicație în construcția de autostrăzi, tuneluri, canale, căi ferate și alte obiecte, care, în multe privințe, a fost predeterminată de creșterea rapidă a stării inventatorului său. Prima fabrică pentru producerea de dinamită Nobel fondat în Franța, atunci a stabilit producția în Germania și Anglia. Timp de treizeci de ani, comerțul cu dinamită a adus Nobel enormă bogăție - aproximativ 35 de milioane de coroane.
Procesul de fabricare a dinamitei a fost limitat la mai multe operații. Mai întâi de toate, a fost necesar să se obțină nitroglicerină. Acesta a fost momentul cel mai dificil și periculos în toate producțiile. Reacția de nitrare a apărut dacă o parte din glicerină a fost tratată cu trei părți acid azotic concentrat în prezența a 6 părți acid sulfuric concentrat. Ecuația a fost după cum urmează: C3H5 (OH) 3 + 3HN03 = C3H5 (N03) 3 + 3H20.
Acidul sulfuric din compusul nu a fost implicat, dar a fost necesară prezența sa, în primul rând, pentru absorbția eliberată în apa de reacție, care altfel, diluarea acidului azotic, împiedicând astfel caracterul complet al reacției și, în al doilea rând, pentru izolarea rezultat; soluţie nitroglicerina de acid azotic, cum este, fiind foarte solubil în acest acid nu este dizolvat într-un amestec al acestora cu acid sulfuric.
Nitrarea a fost însoțită de o eliberare puternică de căldură. Mai mult decât atât, în cazul în care, datorită încălzirii, temperatura amestecului a crescut de peste 50 de grade, ar fi condus pentru reacția în cealaltă direcție - nitroglicerina ar începe oxidarea, însoțită de evoluția rapidă a oxizilor de azot și chiar mai multă căldură, ceea ce ar duce la o explozie.
Prin urmare, nitrarea trebuie efectuată cu răcirea constantă a amestecului de acizi și glicerină, adăugându-se ultima cantitate și amestecând constant fiecare porție. Nitroglicerina, formată direct la contactul cu acizii, având o densitate mai mică decât amestecul acid, plutea la suprafață și ar putea fi cu ușurință colectată la sfârșitul reacției.
Prepararea amestecului de acid la fabricile de Nobel a avut loc în vase cilindrice mari din fontă, de unde amestecul a intrat în așa-numitul aparat de nitrare. Într-o astfel de instalație a fost posibil să se prelucreze aproximativ 150 kg de glicerină la un moment dat. Permiterea cantității necesare de amestec acid și răcirea acestuia
Operația de formare a nitroglicerinei a durat aproximativ o oră și jumătate. După aceea, amestecul intră într-un separator - o cutie plumb quadrangular cu fundul conic și două robinete, dintre care unul era la partea inferioară, iar celălalt la o parte. De îndată ce amestecul a fost stabilizat și separat, nitroglicerina a fost eliberată prin robinetul superior, iar amestecul acidic prin cel inferior. Nitroglicerina rezultată a fost spălată de mai multe ori cu un exces de acizi, deoarece acidul ar putea să reacționeze cu el și să provoace descompunerea acestuia, ceea ce a dus în mod inevitabil la o explozie.
Pentru a preveni acest lucru, apa a fost alimentată în cuva ermetică cu nitroglicerină și amestecul a fost amestecat cu aer comprimat. Acidul dizolvat în apă și din moment ce densitățile apei și nitroglicerinei diferă foarte mult, nu era dificil să le separăm unul de celălalt. Pentru a îndepărta apa rămasă, nitroglicerina a trecut prin mai multe straturi de pâslă și sare de masă.
Ca urmare a tuturor acestor acțiuni, a fost obținut un lichid uleios de culoare gălbuie, fără miros, foarte otrăvit (otrăvirea se poate produce atât prin inhalarea vaporilor, cât și prin ingerarea picăturilor de nitroglicerină pe piele). Când a fost încălzit peste 180 de grade, a explodat cu o putere distructivă teribilă.
Nitroglicerina preparată a fost amestecată cu pământ de diatomee. Înainte de aceasta, pământul de diatomee a fost spălat și zdrobit bine. Impregnarea cu nitroglicerină a avut loc în cutii de lemn, căptușite cu plumb. După amestecarea cu nitroglicerină, dinamitul a fost frecat printr-o sită și ambalat în cartușe de pergament.
În dinamitul kieselguhr, în reacția explozivă a fost implicată numai nitroglicerina. În viitor, Nobel a inventat pentru a impregna nitroglicerina diferite tipuri de praf de pușcă. În acest caz, praful de pușcă, de asemenea, a participat la reacție și a crescut semnificativ forța exploziei.
Aș fi foarte recunoscător dacă împărțiți articolul în social. crearea de rețele
Articole similare
-
Liderul logaritmic (istoria invenției), istoria invențiilor, istoria invențiilor
-
Invenția de dinamită, împărtășesc informații interesante și utile
Trimiteți-le prietenilor: