Həqiqətən, şeytan partlayıcı maddələrin içində oturur, hər an ətrafdakı hər şeyi məhv etməyə və sındırmağa hazırdır. Bu cəhənnəm məxluqunu nəzarətdə saxlamaq və yalnız lazım olduqda buraxmaq kimyaçıların və pirotexniklərin partlayıcı maddələr yaradarkən və istifadə edərkən həll etməli olduqları əsas problemdir. Partlayıcı maddələrin (partlayıcı maddələrin) yaranma və inkişaf tarixində, bir damla suda olduğu kimi, dövlətlərin və imperiyaların yaranması, inkişafı və məhv tarixi göstərilir.
Dərslərin konturunu hazırlayan müəllif, hökmdarlarının elmin inkişafına və hər şeydən əvvəl riyaziyyatçıların təbii üçlüyünə - fizikaya - kimya - diqqətlə yanaşdıqları ölkələrin inkişafında yüksəkliklərə çatdığını dəfələrlə qeyd etmişdir. Çarpıcı bir nümunə, Almaniyanın dünya səhnəsinə sürətli yüksəlişi ola bilər ki, bu da yarım əsrdə ayrı -ayrı dövlətlərin birliyindən sıçrayış etdi, bəzilərini hətta Avropanın ətraflı xəritəsində belə "kiçik bir sahə" olmadan görmək çətin idi. bir əsr yarım üçün hesablanmalı olan bir imperiyaya. Bu prosesdə böyük Bismarkın xidmətlərini azaltmadan, Fransa-Prussiya müharibəsinin qələbə ilə başa çatmasından sonra söylədiyi ifadəsini sitat gətirəcəyəm: "Bu savaşı sadə bir alman müəllimi qazandı". Müəllif, rəyini istisna etmədiyini iddia etmədən, hər zaman olduğu kimi, ordunun və dövlətin döyüş qabiliyyətini artırmağın kimyəvi aspektinə həsr etmək istərdi.
Müəllif məqaləni dərc edərkən, Jules Verne kimi, xüsusi texnoloji detalları göstərməkdən bilərəkdən yayınır və diqqətini sırf sənaye üsulu ilə partlayıcı maddələrin əldə edilməsinə yönəldir. Bu, alimin əsərlərinin nəticələrinə (istər praktik, istərsə də publisistik) görə başa düşülən məsuliyyət hissi ilə deyil, həm də tədqiqatın mövzusunun “Niyə hər şey belə idi və başqa cür deyil? "Və" ilk kim əldə etdi? maddə ".
Bundan əlavə, müəllif oxucularından kimyəvi terminlərin - elmin atributlarının (məktəblilərin ən çox sevdiyi deyil, öz pedaqoji təcrübəsinin göstərdiyi kimi) məcburi istifadəsinə görə bağışlanma diləyir. Kimyəvi terminlərdən bəhs etmədən kimyəvi maddələr haqqında yazmağın mümkün olmadığını anlayan müəllif xüsusi lüğət ehtiyatlarını minimuma endirməyə çalışacaq.
Və son şey. Müəllifin verdiyi rəqəmlər heç bir halda son həqiqət sayılmamalıdır. Fərqli mənbələrdə partlayıcı maddələrin xüsusiyyətləri haqqında məlumatlar fərqlidir və bəzən olduqca güclüdür. Bu başa düşüləndir: döyüş sursatının xüsusiyyətləri onların "satıla bilən" növündən, xarici maddələrin mövcudluğundan / olmamasından, stabilizatorların tətbiqindən, sintez rejimlərindən və bir çox digər amillərdən çox asılıdır. Partlayıcı maddələrin xüsusiyyətlərini təyin etmək üsulları da vahidliyi ilə fərqlənmir (baxmayaraq ki, burada daha çox standartlaşdırma olacaq) və eyni zamanda xüsusi təkrar istehsaldan əziyyət çəkmirlər.
BB təsnifatı
Partlayış növündən və xarici təsirlərə həssaslığından asılı olaraq, bütün partlayıcılar üç əsas qrupa bölünür:
1. BB -nin işə salınması.
2. Partlayıcı maddələrin partladılması.
3. Partlayıcı maddələrin atılması.
BB başladılır. Xarici təsirlərə çox həssasdırlar. Qalan xüsusiyyətlər ümumiyyətlə aşağıdır. Ancaq onların qiymətli bir mülkü var - onların partlaması (partlaması) ümumiyyətlə digər xarici təsirlərə heç həssas olmayan və ya çox aşağı həssaslığa malik olan partlayıcı maddələrin partladılması və hərəkət etməsi üzərində detonasiya təsirinə malikdir. Buna görə də başlatma maddələri yalnız partlayıcı və ya partlayıcı maddələrin partlamasını həyəcanlandırmaq üçün istifadə olunur. Başlatıcı partlayıcı maddələrin istifadəsinin təhlükəsizliyini təmin etmək üçün onlar qoruyucu qurğulara (kapsul, kapsul qolu, detonator qapağı, elektrik detonatoru, qoruyucu) qablaşdırılır. Başlatıcı partlayıcı maddələrin tipik nümayəndələri: civə fulminat, qurğuşun azid, tenres (TNPC).
Partlayıcı maddələrin partladılması. Bu, əslində dedikləri və yazdıqlarıdır. Mərmilər, minalar, bombalar, raketlər, quru minaları təchiz edirlər; körpüləri, maşınları, iş adamlarını partlatdılar …
Partlayıcı xüsusiyyətlərə görə partlayıcı maddələr üç qrupa bölünür:
- artan güc (nümayəndələr: RDX, HMX, PETN, Tetril);
- normal güc (nümayəndələr: TNT, melinit, plastik);
- azalmış güc (nümayəndələr: ammonium nitrat və onun qarışıqları).
Artan gücə malik partlayıcılar xarici təsirlərə bir qədər həssasdır və buna görə də daha çox flegmatizatorlarla (partlayıcı maddələrin həssaslığını azaldan maddələr) olan bir qarışıqda və ya ikincisinin gücünü artırmaq üçün normal güc partlayıcıları olan bir qarışıqda istifadə olunur. Bəzən yüksək güclü partlayıcı maddələr ara detonator kimi istifadə olunur.
Partlayıcı maddələrin atılması. Bunlar müxtəlif barıtlardır - qara dumanlı, tüstüsüz piroksilin və nitrogliserin. Bunlara atəşfəşanlıq, siqnal və işıqlandırma, işıqlandırma mərmiləri, minalar və hava bombaları üçün müxtəlif pirotexniki qarışıqlar da daxildir.
Qara toz və Qara Berthold haqqında
Bir neçə əsrdir ki, insanlar tərəfindən istifadə edilən yeganə partlayıcı maddə qara toz idi. Onun köməyi ilə düşmənə top topları atıldı və partlayıcı mərmilərlə dolduruldu. Barıt yeraltı mədənlərində qala divarlarını dağıtmaq, daşları əzmək üçün istifadə edilmişdir.
Avropada 13 -cü əsrdən, hətta daha əvvəl Çin, Hindistan və Bizansda da məlum oldu. Atəşfəşanlıq barıtının ilk qeydə alınmış təsviri Çinli alim Sun-Simyao tərəfindən 682-ci ildə təsvir edilmişdir. Maksimilian Yunanıstan (XIII-XIV əsrlər) "İşıqlar Kitabı" əsərində Bizansda istifadə olunan kalium nitratına əsaslanan bir qarışığı təsvir etmişdir. 60% nitrat, 20% kükürd və 20% kömürdən ibarət məşhur "Yunan atəşi".
Barıt kəşfinin Avropa tarixi, 1242 -ci ildə "Liber de Nullitate Magiae" kitabında raketlər və atəşfəşanlıqlar üçün qara toz resepti verən bir İngilis, Franciscan keşiş Roger Bacon ilə başlayır (40% selitra, 30% kömür və 30) % kükürd) və yarı mifik rahib Berthold Schwartz (1351). Ancaq ehtimal ki, bu bir nəfər idi: Orta əsrlərdə təxəllüslərin istifadəsi, sonradan mənbələrin tarixlənməsi ilə qarışıqlıq olduğu üçün olduqca yaygın idi.
Kompozisiyanın sadəliyi, üç komponentdən ikisinin olması (yerli kükürd hələ də İtaliya və Siciliyanın cənub bölgələrində nadir deyil), hazırlığın asanlığı - bütün bunlar barıtın Avropa ölkələrində zəfər çalmasını təmin etdi. Asiya. Yalnız problem böyük miqdarda kalium nitrat əldə etmək idi, lakin bu vəzifənin öhdəsindən uğurla gəldi. O dövrdə bilinən yeganə kalium nitrat yatağı Hindistanda (buna görə də ikinci adı - Hindistanda) olduğu üçün yerli istehsal demək olar ki, bütün ölkələrdə qurulmuşdur. Yaxşı bir optimizm olsa da, onu xoş adlandırmaq mümkün deyildi: onun üçün xammal peyin, heyvan bağırsaqları, sidik və heyvan tükləri idi. Bu pis qoxulu və çox çirkli qarışıqdakı ən az xoşagəlməz maddələr əhəng və kalium idi. Bütün bu sərvət bir neçə ay ərzində çuxurlara atıldı və orada azotobakteriyaların təsiri altında fermentasiya edildi. Sərbəst buraxılan ammonyak nitratlara oksidləşdi və nəticədə təcrid olunmuş və yenidən kristalizasiya yolu ilə təmizlənmiş arzu olunan nitratı verdi - bir peşə də deyim ki, ən xoş deyil. Gördüyünüz kimi, prosesdə xüsusilə mürəkkəb bir şey yoxdur, xammal olduqca əlverişlidir və barıt mövcudluğu da tezliklə universal hala gəldi.
Qara (və ya dumanlı) barıt o dövrdə universal bir partlayıcı idi. Nə titrəyir, nə də yuvarlanır, uzun illər həm mərmi olaraq, həm də ilk bombaların - müasir sursatın prototiplərinin doldurulması kimi istifadə olunurdu. 19 -cu əsrin birinci üçlüyünün sonuna qədər barıt tərəqqi ehtiyaclarını tam şəkildə ödəyirdi. Amma elm və sənaye bir yerdə dayanmadı və qısa müddətdə kiçik tutumuna görə dövrün tələblərinə cavab verməyi dayandırdı. Barıt inhisarçılığının sonu, A. Lavoisier və C. Bertholletin Berthollet (berthollet duzu) tərəfindən kalium xlorata əsaslanan berthollet duzunun istehsalını təşkil etdiyi 17 -ci əsrin 70 -ci illərinə aid edilə bilər.
Berthollet duzunun tarixini, Claude Bertholletin bu yaxınlarda Carl Scheele tərəfindən klorun xüsusiyyətlərini öyrəndiyi zamana aid etmək olar. Berthollet, xloru kalium hidroksidin isti bir konsentrat həllindən keçirərək, kimyaçılar tərəfindən deyil, kalium xlorat adlandırılan yeni bir maddə əldə etdi - Berthollet duzu. 1786 -cı ildə baş verdi. Şeytanın duzu heç vaxt yeni bir partlayıcıya çevrilməsə də, öz rolunu yerinə yetirdi: birincisi, tənəzzülə uğramış "müharibə tanrısı" nın əvəzedicilərini axtarmağa təşviq etdi, ikincisi, yeni partlayıcı maddələrin qurucusu oldu - təşəbbüskarlar.
Partlayıcı yağ
Və 1846 -cı ildə kimyaçılar iki yeni partlayıcı - piroksilin və nitrogliserin təklif etdilər. Turin şəhərində italyan kimyaçı Ascagno Sobrero, yağlı şəffaf bir maye - nitrogliserini meydana gətirmək üçün qliserini nitrat turşusu ilə (nitratlaşdırma) müalicə etməyin kifayət olduğunu kəşf etdi. Onun haqqında ilk çap olunan hesabat 15 fevral 1847 -ci ildə L'Institut (XV, 53) jurnalında nəşr olunmuşdur və bəzi sitatlara layiqdir. Birinci hissədə deyilir:
"Ascagno Sobrero, Turinli texniki kimya professoru, prof. Peluzom, uzun müddətdir ki, müxtəlif üzvi maddələrə, məsələn, qamış şəkəri, çağırış, dekstrit, süd şəkəri və s. Üzərində nitrat turşusunun təsiri ilə partlayıcı maddələr aldığını bildirir. və təcrübə ona göstərdi ki, pambığa bənzəyən bir maddə əldə edilir …"
Bundan əlavə, yalnız üzvi kimyaçılar üçün maraqlı olan nitrat təcrübəsinin bir təsviri var (və hətta o zaman yalnız tarixi baxımdan), ancaq yalnız bir xüsusiyyəti qeyd edəcəyik: selülozun nitro törəmələri, həmçinin partlayış qabiliyyəti., o vaxtlar çox yaxşı tanınırdı [11].
Nitrogliserin ən güclü və həssas partlayıcı maddələrdən biridir və istifadə edərkən xüsusi diqqət və diqqət tələb edir.
1. Həssaslıq: güllə ilə vurularaq partlaya bilər. 10 kq çəki çanağı ilə zərbəyə həssaslıq 25 sm yüksəklikdən aşağı düşdü - 100%. Yanma detonasiyaya çevrilir.
2. Partlayıcı çevrilmənin enerjisi - 5300 J / kq.
3. Partlayış sürəti: 6500 m / s.
4. Qıvrım: 15-18 mm.
5. Partlayış təhlükəsi: 360-400 kubmetr. bax [6].
Nitrogliserindən istifadə etmək imkanı 1853-1855-ci illərdə Krım müharibəsi zamanı hərbi mühəndis V. F. Petruşevski ilə birlikdə çox miqdarda nitrogliserin istehsal edən məşhur rus kimyaçısı N. N. Zinin tərəfindən göstərildi.
Kazan Universitetinin professoru N. N. Zinin
Hərbi mühəndis V. F. Petruşevski
Ancaq nitrogliserində yaşayan şeytanın qəddar və üsyankar olduğu ortaya çıxdı. Məlum oldu ki, bu maddənin xarici təsirlərə qarşı həssaslığı partlayıcı civədən bir qədər aşağıdır. Nitrasiya anında artıq partlaya bilər, sarsıla bilməz, qızdırıla və soyudula bilməz və ya günəşə məruz qala bilməz. Saxlama zamanı partlaya bilər. Bir kibritlə yandırsanız, olduqca sakit yanar …
Və hələ 19 -cu əsrin ortalarına qədər güclü partlayıcı maddələrə ehtiyac o qədər böyük idi ki, çoxsaylı qəzalara baxmayaraq, nitrogliserin partlatma işlərində geniş istifadə olunmağa başladı.
Pis şeytanı cilovlamaq cəhdləri çoxları tərəfindən edildi, amma tamerin şöhrəti Alfred Nobelə getdi. Bu yolun eniş -yoxuşları, həm də bu maddənin satışından əldə edilən gəlirlərin taleyi geniş yayılmışdır və müəllif təfərrüatlarına girməyi lazımsız hesab edir.
İnert bir doldurucunun məsamələrinə "sıxılaraq" (və ən yaxşıları infuzoric torpaq olan məsaməli silikat olan, həcminin 90% -i acgözlüklə nitrogliserini uda bilən məsamələrin üzərinə düşən bir neçə onlarla maddə sınanmışdır), nitrogliserin, demək olar ki, bütün dağıdıcı gücünü özündə saxlayaraq, daha "uyğunlaşan" oldu. Bildiyiniz kimi, Nobel torf kimi görünən bu qarışığı "dinamit" (Yunan dilindən "dinos" sözündən götürüb - güc) verdi. Taleyin ironiyası: Nobel dinamit istehsalı üçün patent aldıqdan bir il sonra Petruşevski tamamilə müstəqil olaraq nitrogliserini maqneziya ilə qarışdırır və sonradan "Rus dinamiti" adlandırılan partlayıcı maddələr alır.
Nitrogliserin (daha dəqiq desək, qliserin trinitrat) qliserin və nitrat turşusunun tam esteridir. Adətən qliserini kükürd -nitrat turşusu qarışığı ilə müalicə etməklə əldə edilir (kimyəvi dildə - esterləşmə reaksiyası):
Nitrogliserinin partlaması çox miqdarda qazlı məhsulların sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunur:
4 C3H5 (NO2) 3 = 12 CO2 + 10 H2O + 6 N2 + O2
Esterifikasiya ardıcıl olaraq üç mərhələdə davam edir: birincisində qliserol mononitrat, ikincisində - qliserol dinitrat, üçüncüsündə isə qliserol trinitrat əldə edilir. Daha tam nitrogliserin verimi üçün nəzəri cəhətdən tələb olunan miqdardan 20% artıq nitrat turşusu alınır.
Nitrasiya çini qablarda və ya lehimli qurğuşun qablarda buzlu su banyosunda aparılmışdır. Bir qaçışda təxminən 700 q nitrogliserin əldə edildi və bir saat ərzində belə əməliyyatlar 3-4-də həyata keçirildi.
Ancaq artan ehtiyaclar nitrogliserin istehsal texnologiyasına öz düzəlişlərini etdi. Zaman keçdikcə (1882 -ci ildə) nitratatorlarda partlayıcı maddələrin istehsalı texnologiyası hazırlanmışdır. Bu vəziyyətdə proses iki mərhələyə bölündü: birinci mərhələdə qliserin yarı miqdarda kükürd turşusu ilə qarışdırıldı və beləliklə ayrılan istiliyin çox hissəsi istifadə edildi, bundan sonra hazır nitrat və kükürd turşularının qarışığı istifadə edildi. eyni gəmiyə daxil edildi. Beləliklə, əsas çətinliyin qarşısını almaq mümkün oldu: reaksiya qarışığının həddindən artıq istiləşməsi. Qarışdırmaq 4 atm təzyiqdə sıxılmış hava ilə aparılır. Prosesin məhsuldarlığı 10 - 12 dərəcə 20 dəqiqədə 100 kq qliserindir.
Nitrogliserin (1, 6) və tullantı turşusunun (1, 7) fərqli xüsusi çəkisi səbəbindən kəskin bir interfeyslə yuxarıdan toplanır. Nitratdan sonra nitrogliserin su ilə yuyulur, sonra turşu qalıqlarından soda ilə yuyulur və yenidən su ilə yuyulur. Prosesin bütün mərhələlərində qarışdırma sıxılmış hava ilə aparılır. Qurutma süzmə yolu ilə kalsine edilmiş soba duzu [9] vasitəsilə aparılır.
Gördüyünüz kimi, reaksiya olduqca sadədir (19 -cu əsrin sonlarında sadə kimyəvi elmə yiyələnmiş "bombardmançılar" tərəfindən qaldırılan terror dalğasını xatırlayın) və "sadə kimyəvi proseslər" qrupuna aiddir (A. Stetbaxer). Demək olar ki, istənilən miqdarda nitrogliserin ən sadə şəraitdə hazırlana bilər (qara toz hazırlamaq o qədər də asan deyil).
Reaktivlərin istehlakı aşağıdakı kimidir: 150 ml nitrogliserin əldə etmək üçün: 116 ml qliserin; 1126 ml konsentrat sulfat turşusu;
649 ml nitrat turşusu (ən az 62% konsentrasiyası).
Müharibədə dinamit
Dinamit ilk dəfə 1870-1871-ci illər Fransa-Prussiya Müharibəsində istifadə edilmişdir: Prussiya sapyorları Fransa istehkamlarını dinamitlə partladıblar. Ancaq dinamitin təhlükəsizliyi nisbi olduğu ortaya çıxdı. Ordu dərhal öyrəndi ki, bir güllə ilə vurulduqda, öz əcdadından daha pis bir şəkildə partlamır və müəyyən hallarda yanma bir partlayışa çevrilir.
Ancaq güclü döyüş sursatı əldə etmək istəyi qarşısıalınmaz idi. Olduqca təhlükəli və mürəkkəb təcrübələr nəticəsində, yüklərin bir anda yox, tədricən artaraq mərminin sürətlənməsini təhlükəsiz həddə saxladığı təqdirdə dinamitin partlamayacağını öyrənmək mümkün idi.
Problemin texniki səviyyədə həlli sıxılmış havanın istifadəsində görüldü. 1886 -cı ilin iyununda Amerika Birləşmiş Ştatları Ordusunun 5 -ci Topçu Alayının leytenantı Edmund Ludwig G. Zelinsky orijinal Amerika Mühəndislik dizaynını sınaqdan keçirdi və təkmilləşdirdi. 380 mm kalibrli və 15 m uzunluğunda bir pnevmatik top, 140 atm -ə qədər sıxılmış havanın köməyi ilə 227 kq dinamitdən 3,35 m uzunluğundakı mərmiləri 1800 mA mərmi uzunluğuna 1,83 m 51 kq ilə ata bilər. dinamit və hamısı 5 min m
Hərəkət qüvvəsi iki silindrli sıxılmış hava ilə təmin edildi və üstü alətə çevik bir hortumla bağlandı. İkinci silindr yuxarı hissəni qidalandırmaq üçün bir ehtiyat idi və torpağa basdırılmış buxar pompasının köməyi ilə içindəki təzyiqi qoruyurdu. Dinamit yüklü mərmi darta bənzəyirdi - artilleriya oxu və 50 kiloluq döyüş başlığı.
Cambridge Dükü ordunun Milford Haven -də belə bir sistemi sınamasını əmr etdi, lakin silah nəhayət hədəfə çatmadan əvvəl demək olar ki, bütün döyüş sursatını istifadə etdi, lakin çox təsirli bir şəkildə məhv edildi. Amerikalı admirallar yeni topdan sevindilər: 1888 -ci ildə sahil artilleriyası üçün 250 dinamit silahı hazırlamaq üçün pul buraxıldı.
1885 -ci ildə Zelinsky, ordu və donanmada dinamit mərmiləri olan pnevmatik silahları təqdim etmək üçün Pnevmatik Silah Şirkətini qurdu. Təcrübələri, hava silahlarının perspektivli yeni bir silah kimi danışmasına səbəb oldu. ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələri hətta 1888-ci ildə 944 tonluq Vesuvius dinamit kreyserini bu 381 mm-lik silahlardan üçünü ilə silahlandırdı.
"Vesuvius" "dinamit" kreyserinin diaqramı
[Mərkəz]
Və onun sabit silahları belə görünürdü[/Mərkəz]
Ancaq qəribə bir şey: bir neçə ildən sonra həvəs məyusluğa yol verdi. "İspan-Amerika müharibəsi zamanı," Amerikalı topçuların bu barədə dedikləri, "bu silahlar heç vaxt lazımi yerə dəymədi". Silahlar haqqında deyil, topçuların dəqiq vurma qabiliyyəti və silahların möhkəm bərkidilməsi ilə bağlı olmasa da, bu sistem daha da inkişaf etmədi.
1885 -ci ildə Hollandiya 4 nömrəli sualtı qayığına Zelinskinin hava topunu quraşdırdı. Ancaq məsələ praktiki sınaqlarına gəlmədi, tk. gəmi işə salınarkən ciddi qəza keçirdi.
1897-ci ildə Hollandiya 8 nömrəli sualtı gəmisini yeni bir Zelinsky topu ilə yenidən silahlandırdı. Silah, üç Whitehead torpedası olan 18 düymlük (457 mm) yay torpedo borusundan və dinamit mərmiləri üçün Zelinsky aft hava silahından (222 lbs 7 tur. 100.7 kq) hər biri). Ancaq gəminin ölçüsü ilə məhdudlaşan çox qısa lülə səbəbiylə bu silah qısa atəş məsafəsinə sahib idi. Praktik çəkilişdən sonra ixtiraçı onu 1899 -cu ildə sökdü.
Gələcəkdə nə Hollandiya, nə də digər dizaynerlər sualtı qayıqlarına mina və dinamit mərmi atmaq üçün silah (aparat) qurmadılar. Beləliklə, Zelinskinin silahları hiss olunmadan, lakin tez bir zamanda səhnəni tərk etdi [12].
Nitrogliserinin qardaşı
Kimyəvi baxımdan qliserin trihidrik spirtlər sinfinin ən sadə nümayəndəsidir. Onun diatomik analoqu var - etilen glikol. Nitrogliserinlə tanış olduqdan sonra kimyaçıların istifadəsinin daha rahat olacağına ümid edərək etilen glikola yönəlmələri təəccüblüdür.
Ancaq burada da partlayıcı şeytan öz şıltaq xarakterini göstərdi. Dinitroetilen glikolun xüsusiyyətləri (bu partlayıcı heç vaxt öz adını almamışdır) nitrogliserindən çox da fərqlənməmişdir:
1. Həssaslıq: 2 kq yük 20 sm yüksəklikdən düşəndə partlayış; sürtünməyə, atəşə həssasdır.
2. Partlayıcı çevrilmənin enerjisi - 6900 J / kq.
3. Partlayış sürəti: 7200 m / s.
4. Qıvrım: 16.8 mm.
5. Yüksək partlayış təhlükəsi: 620-650 kubmetr. santimetr.
İlk dəfə Henry tərəfindən 1870 -ci ildə əldə edilmişdir. Nitrogliserinin hazırlanmasına bənzər bir prosedura uyğun olaraq etilen glikolun nitratlaşdırılması ilə əldə edilir (nitratlaşdırıcı qarışıq: H2SO4 - 50%, HNO3 - 50%; nisbət - 1 ilə 5 arasında) Etilen qlikol).
Nitratasiya prosesi daha yüksək bir məhsula meylli olan daha aşağı temperaturda həyata keçirilə bilər [7, 8].
Ümumiyyətlə, DNEG -in həssaslığının NG -dən bir qədər aşağı olmasına baxmayaraq, istifadəsi əhəmiyyətli fayda vəd etməmişdir. Buna NG -dən daha yüksək bir dəyişkənlik və daha az xammal ehtiyatı əlavə etsək, bu yolun heç bir yerə getmədiyi aydın olar.
Bununla birlikdə, tamamilə yararsız olduğu ortaya çıxmadı. Əvvəlcə dinamitə əlavə olaraq istifadə edildi, İkinci Dünya Müharibəsi illərində qliserin çatışmazlığı səbəbindən tüstüsüz tozlarda nitrogliserini əvəz etdi. Bu cür tozların DNEG -in dəyişkənliyi səbəbindən qısa bir raf ömrü var idi, lakin müharibə şəraitində bunun çox da əhəmiyyəti yox idi: heç kim onları uzun müddət saxlamayacaqdı.
Christian Schönbein önlük
19 -cu əsrin sonlarında başqa bir nitroester istehsal etmək üçün sənaye texnologiyası gəlməsəydi, ordunun nitrogliserini sakitləşdirmək üçün nə qədər vaxt sərf edəcəyi bilinmir. Qısaca onun yaranma tarixi belədir [16].
1832 -ci ildə fransız kimyaçısı Henri Braconneau, nişasta və ağac liflərinin azot turşusu ilə işləndikdə, ksiloidin adlandırdığı qeyri -sabit, yanan və partlayıcı bir material meydana gəldiyini kəşf etdi. Düzdür, məsələ bu kəşflə bağlı mesajla məhdudlaşdı. Altı il sonra, 1838-ci ildə, başqa bir fransız kimyaçısı Teofil-Jül Pelouz, kağız və kartonları bənzər bir şəkildə işlədi və oxşar bir material istehsal etdi və buna nitramidin adını verdi. Kim düşünə bilərdi, amma nitramidinin texniki məqsədlər üçün istifadə olunmasının mümkünsüzlüyünün səbəbi onun aşağı stabilliyi idi.
1845 -ci ildə isveçrəli kimyaçı Kristian Friedrich Schönbein (o zamana qədər ozonun kəşfi ilə məşhurlaşmışdı) laboratoriyasında təcrübələr aparırdı. Arvadı qablarını mətbəxə gətirməyi qəti qadağan etdi, buna görə də yoxluğunda təcrübəni bitirməyə tələsdi və masaya bir az kostik qarışığı tökdü. Bir qalmaqaldan qaçmaq üçün, İsveçrə dəqiqliyinin ən yaxşı ənənələrində, çox qarışıq olmadığı üçün iş önlüyü ilə sildi. Sonra, İsveçrə qənaət ənənəsinə görə, önlüyü su ilə yuyub qurutmaq üçün sobanın üstünə asdı. Orada nə qədər uzun və ya qısa bir müddət qalsa da, tarix susur, amma quruduqdan sonra önlük birdən yoxa çıxdı, bu məlumdur. Üstəlik, səssizcə, ingilis dilində yox, ucadan, hətta sehrli deyilə bilər: bir anda və yüksək bir partlayış alqışında. Ancaq Schönbein'in diqqətini çəkən budur: partlayış ən kiçik tüstü olmadan baş verdi!
Nitroselülozu ilk kəşf edən Schönbein olmasa da, kəşfin əhəmiyyəti haqqında bir nəticə çıxarmalı idi. O vaxt toplardan qara toz istifadə olunurdu ki, silahları çirkləndirir, atışlar aralığında təmizlənməli idi və ilk yaylımlardan sonra elə bir tüstü pərdəsi yarandı ki, demək olar ki, kor -koranə mübarizə aparmalı oldular. Deməyə ehtiyac yoxdur, qara tüstünün batması batareyaların yerini mükəmməl şəkildə göstərirdi. Həyatı işıqlandıran tək şey, düşmənin eyni mövqedə olduğunu anlamaq idi. Buna görə də ordu, daha az tüstü verən partlayıcıya həvəslə reaksiya verdi və bunun yanında qara tozdan daha güclüdür.
Qara tozun çatışmazlıqlarından məhrum olan nitroselüloz tüstüsüz toz istehsalını qurmağa imkan verdi. Və o dövrün ənənələrində həm itələyici, həm də partlayıcı olaraq istifadə etməyə qərar verdilər. 1885 -ci ildə, çoxsaylı eksperimental işlərdən sonra, Fransız mühəndis Paul Viel, "B" barıt adlanan bir neçə kiloqram piroksilin qabıqlı tozunu aldı və sınaqdan keçirdi - ilk tüstüsüz toz. Testlər yeni itələyicinin faydalarını sübut etdi.
Ancaq hərbi ehtiyaclar üçün böyük miqdarda nitroselüloz istehsalını qurmaq asan deyildi. Nitroselüloz, döyüşləri və fabrikləri gözləmək üçün çox səbirsiz idi, bir qayda olaraq, sanki nitrogliserin istehsalı ilə rəqabət aparan kimi nizamlı olaraq havaya uçurdu. Piroksilinin sənaye istehsalı texnologiyasının inkişafı, heç bir partlayıcı kimi maneələri aşmamalı idi. Bu orijinal lifli partlayıcı maddənin istifadəyə yararlı hala gəlməsinə qədər və məhsulun uzun müddət saxlanması zamanı partlayışa qarşı birtəhər zəmanət verilən çoxsaylı vasitələr və üsullar tapılana qədər müxtəlif ölkələrdən olan tədqiqatçıların bir sıra işlərini yerinə yetirmək üçün dörddə bir əsr lazım idi. "Hər halda" ifadəsi ədəbi bir cihaz deyil, kimyaçıların və texnoloqların sabitlik meyarlarını təyin edərkən qarşılaşdıqları çətinliyin əksidir. Sabitlik meyarlarının təyin olunmasına yanaşmalarla bağlı qəti bir qərar yox idi və bu partlayıcı maddənin istifadə dairəsinin daha da genişlənməsi ilə bu özünəməxsus kompleks eterin davranışında getdikcə daha çox sirli xüsusiyyətlər ortaya çıxdı. Yalnız 1891 -ci ilə qədər James Dewar və Frederick Abel təhlükəsiz bir texnologiya tapmağı bacardılar.
Piroksilinin istehsalı üçün çox sayda köməkçi cihaz və bütün əməliyyatların eyni dərəcədə diqqətlə və hərtərəfli aparılması lazım olan uzun bir texnoloji proses tələb olunur.
Piroksilin istehsalı üçün ilkin məhsul, ən yaxşı nümayəndəsi pambıq olan sellülozdur. Təbii saf selüloz, nişastanın yaxın qohumu olan qlükoza qalıqlarından ibarət bir polimerdir: (C6H10O5) n. Bundan əlavə, kağız fabriklərinin tullantıları əla xammal təmin edə bilər.
Fiber nitratlama, XIX əsrin 60 -cı illərində sənaye miqyasında mənimsənildi və daha sonra santrifüjlərdə fırlanaraq keramika qablarda həyata keçirildi. Ancaq əsrin sonlarına qədər bu primitiv üsul Amerika texnologiyası ilə əvəz olundu, baxmayaraq ki, Birinci Dünya Müharibəsi zamanı ucuzluğu və sadəliyi (daha doğrusu primitivizm) səbəbindən yenidən canlandı.
Təmizlənmiş pambıq nitratatora yüklənir, 25 kq piroksilin məhsuldarlığı verən 15 kq lifə 900 kq qarışıq əsasında nitratlaşdırıcı qarışıq (HNO3 - 24%, H2SO4 - 69%, su - 7%) əlavə olunur..
Nitratorlar dörd reaktor və bir santrifüjdən ibarət olan batareyalarda bağlanır. Nitratorlar, prosesin davamlılığını təmin edən çıxarılma müddətinə bərabər olan bir vaxt aralığı (təxminən 40 dəqiqə) ilə yüklənir.
Piroksilin, müxtəlif dərəcədə selüloz nitratlaşması olan məhsulların qarışığıdır. Kükürd turşusu əvəzinə fosfor turşusu istifadə edərək əldə edilən piroksilin olduqca sabitdir, lakin bu texnologiya daha yüksək qiymətə və aşağı məhsuldarlığa görə kök salmamışdır.
Sıxılmış piroksilin özünü alovlandırmaq xüsusiyyətinə malikdir və nəmləndirilməlidir. Piroksilinin yuyulması və sabitləşdirilməsi üçün istifadə olunan suyun tərkibində qələvi maddələr olmamalıdır, çünki qələvi məhv olan məhsullar öz -özünə alovlanma katalizatorlarıdır. Lazım olan nəm miqdarına qədər son qurutma mütləq spirtlə yuyularaq əldə edilir.
Ancaq nəmlənmiş nitroselüloz da çətinliklərdən azad deyil: küfə səbəb olan mikroorqanizmlərin çirklənməsinə həssasdır. Səthi mumla qoruyun. Hazır məhsul aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:
1. Piroksilinin həssaslığı rütubətdən çox asılıdır. Quru (3-5% nəm) açıq alovdan və ya isti bir metalın toxunmasından, qazma, sürtünmə ilə asanlıqla alovlanır. 2 kq yük 10 sm hündürlükdən düşəndə partlayır. Nəm artdıqda həssaslıq azalır və suyun 50% -ində partlayış qabiliyyəti yox olur.
2. Partlayıcı çevrilmənin enerjisi - 4200 MJ / kq.
3. Partlayış sürəti: 6300 m / s.
4. Qıvrım: 18 mm.
5. Yüksək partlayış təhlükəsi: 240 kubmetr. santimetr.
Yenə də çatışmazlıqlara baxmayaraq, kimyəvi cəhətdən daha dayanıqlı piroksilin, nitrogliserin və dinamitdən daha çox orduya uyğundur, həssaslığı rütubətini dəyişdirərək tənzimlənə bilər. Buna görə preslənmiş piroksilin, mina və mərmi başlıqlarının təchiz edilməsi üçün geniş istifadə tapmağa başladı, lakin zaman keçdikcə bu bənzərsiz məhsul aromatik karbohidrogenlərin nitrat törəmələrinə yol verdi. Nitroselüloz itələyici bir partlayıcı olaraq qaldı, ancaq partlayıcı olaraq sonsuza qədər geri çəkildi [9].
Uçucu jelly və nitrogliserin barıt
"Qara toz … yanma zamanı meydana çıxan görünməz hadisələri elmi şəkildə öyrənməklə daha da inkişaf etdirməyin bütün imkanlarını təmsil edir. Tüstüsüz barıt, ölkələrin gücü ilə elmi inkişafı arasında yeni bir əlaqədir. Bu səbəbdən, rus elminin döyüşçülərindən biri olaraq, gücümün azaldığı illərdə və tüstüsüz barıtın vəzifələrini təhlil etməyə cürət etmirəm …"
Kimya tarixi ilə bir az tanış olan oxucu, ehtimal ki, bunların kimin sözləri olduğunu - parlaq rus kimyaçısı D. I. Mendeleyev olduğunu təxmin etdi.
Mendeleev, həyatının son illərində - 1890-1897 -ci illərdə kimyəvi biliklər sahəsi olaraq porrocheliyə çox səy və diqqət ayırdı. Ancaq hər zaman olduğu kimi, aktiv inkişaf mərhələsinin əvvəlində biliklərin əks olunması, toplanması və sistemləşdirilməsi dövrü vardı.
Hər şey 1875 -ci ildə yorulmaz Alfred Nobelin başqa bir kəşf etməsi ilə başladı: nitrogliserindəki plastik və elastik bərk nitroselüloz məhlulu. Qatı forma, yüksək sıxlıq, qəliblənmə asanlığı, cəmlənmiş enerji və yüksək atmosfer rütubətinə qarşı həssaslığı uğurla birləşdirdi. Karbondioksitə, azot və suya tamamilə yandırılan jele, 8% dinitroselüloz və 92% nitrogliserindən ibarət idi.
Texniki Nobeldən fərqli olaraq D. I. Mendeleyev sırf elmi bir yanaşmaya söykəndi. Araşdırmalarına əsaslanaraq tamamilə qəti və kimyəvi cəhətdən əsaslandırılmış bir fikir ortaya qoydu: yanma zamanı lazım olan maddə çəki vahidi üçün maksimum qazlı məhsullar buraxmalıdır. Kimyəvi baxımdan bu, karbonu qazlı oksidə, hidrogeni suya və oksidləşdirici qabiliyyətə bütün bu prosesə enerji vermək üçün tamamilə çevirmək üçün bu birləşmədə kifayət qədər oksigen olması deməkdir. Ətraflı bir hesablama aşağıdakı kompozisiyanın formuluna səbəb oldu: C30H38 (NO2) 12O25. Yanarkən aşağıdakıları almalısınız:
C30H38 (NO2) 12O25 = 30 CO + 19 H2O + 6 N2
Bu cür tərkibli bir maddənin məqsədli sintez reaksiyasını həyata keçirmək asan məsələ deyil, buna görə də praktikada 7-10% nitroselüloz və 90-93% nitrogliserin qarışığı istifadə edilmişdir. Azot tərkibinin faizi təxminən 13, 7%-dir ki, bu da pirokollodia üçün bu rəqəmi bir qədər üstələyir (12, 4%). Əməliyyat xüsusilə çətin deyil, kompleks avadanlıqların istifadəsini tələb etmir (maye fazada aparılır) və normal şəraitdə davam edir.
1888-ci ildə Nobel, piroksilin tüstüsüz barıt kimi adlandırılan nitrogliserin və kolloksilindən (az nitratlı lif) hazırlanan barıt üçün patent aldı. Bu kompozisiya, ən məşhurları kordit və ballistit olan müxtəlif texniki adlar altında indiyədək dəyişməzdir. Əsas fərq nitrogliserin və piroksilin arasındakı nisbətdədir (korditdə daha yüksəkdir) [13].
Bu partlayıcı maddələrin bir -biri ilə necə əlaqəsi var? Cədvələ baxaq:
Cədvəl 1.
BB …… Həssaslıq…. Enerji… Sürət …… Brisance… Yüksək partlayıcılıq
……… (partlayışların kq / sm /%)….patlama…. Detonasiya
GN ……….2 / 4/100 …………………………………………………………………………….
DNEG …… 2/10/100 ……….. 6900 ……… 7200 ……….16, 8 …………… 620 - 650
NK ……… 2/25/10 ………… 4200 ……… 6300 ………..18 …………… 240
Bütün partlayıcıların xüsusiyyətləri olduqca oxşardır, lakin fiziki xüsusiyyətlərindəki fərq onların tətbiq edilməsinin fərqli nişlərini diktə edirdi.
Daha əvvəl də gördüyümüz kimi, nə nitrogliserin, nə də piroksilin xarakteri ilə əsgərləri razı salmadı. Bu maddələrin aşağı stabilliyinin səbəbi, mənə elə gəlir ki, səthdə yatır. Hər iki birləşmə (və ya üç - sayma və dinitroetilen glikol) eter sinifinin nümayəndələridir. Ester qrupu heç bir halda kimyəvi müqavimətdə liderlərdən biri deyil. Əksinə, kənar adamlar arasında tapıla bilər. Bunun üçün olduqca qəribə bir oksidləşmə vəziyyətində +5 olan azot ehtiva edən nitro qrupu da sabitlik modeli deyil. Bu güclü oksidləşdirici maddənin hidroksil alkoqol qrupu kimi yaxşı bir azaldıcı ilə simbiozu qaçılmaz olaraq bir sıra mənfi nəticələrə gətirib çıxarır ki, bunların da ən xoşagəlməz tərəfi şıltaqlıqdır.
Niyə kimyaçılar və hərbçilər onlarla təcrübə aparmaq üçün bu qədər vaxt sərf etdilər? Göründüyü kimi, çoxları və çoxları qalib gəldi. Ordu - ordunun döyüş effektivliyini artıran və müharibə vaxtında çatdırılmasına həssas olan xammalın yüksək gücü və mövcudluğu. Texnoloqlar - yumşaq sintez şərtləri (yüksək temperatur və yüksək təzyiqdən istifadə etməyə ehtiyac yoxdur) və texnoloji rahatlıq (çox mərhələli proseslərə baxmayaraq, bütün reaksiyalar bir reaksiya həcmində və aralıq məhsulları təcrid etmədən davam edir).
Məhsulların praktiki məhsuldarlığı da olduqca yüksək idi (Cədvəl 2) ki, bu da çoxlu miqdarda ucuz nitrat turşusu mənbələrinin axtarılmasına təcili ehtiyac yaratmadı (kükürd turşusu ilə bağlı məsələ daha erkən həll edildi).
Cədvəl 2.
BB …… 1 kq -a reaktiv istehlakı ….. Mərhələ sayı ….. Yayılan məhsulların sayı
……… Azot turşusu … Kükürd turşusu
GN …….10 ……………..23 ……………..3 …………………… 1
DNEG….16, 5 …………..16, 5 ……………………………………
NK …….. 8, 5 …………… 25 ……………………………………… 1
Səhnədə partlayıcı şeytanın yeni təcəssümləri görünəndə vəziyyət kəskin şəkildə dəyişdi: trinitrofenol və trinitrotoluol.
(Ardı var)
