Автор этого сайта не несёт ответственности за информацию, приведенную здесь и последствия, которые могут быть вызваны ею, так как сведения представленные здесь, не предназначены для подражания им и\или практического применения. Почти вся информация проверена и\или получена из достоверных источников, но автор не утверждает, что все рецептуры правильны и работоспособны. Пытаясь сделать что-нибудь описанное здесь, вы действуете, на свой страх и риск, без каких-либо гарантий.

Уважаемые господа пиротехники!

Предлагаю вашему вниманию материал, который стал причиной моего увлечения пиротехникой.Я представляю Вам его практически в полном размере, на Ваш суд. Материал уникальный, это часть статьи "Взрывчатые и боевые отравляющие вещества" из "Популярной технической энциклопедии" 1928 года издания, автор - инженер П.Г.Сергеев. Единственное, что было мной опущено – это отравляющие вещества – за ненадобностью.

Отзывы присылайте на мой электронный адрес: BubnovSouth@rambler.ru

С уважением - South. 8 сентября 2001 года.

Инж. П. Г. Сергеев

взрывчатые вещества

Превращения одних веществ в другие носят название химических реакций. Многие химические реакции, например горение веществ в кислороде воздуха, производят теплоту и свет. Из числа таких реакций "взрывчатые" реакции представляют большой и практический и теоретический интерес.

Если, например, уголь смешать с селитрой очень тесно - так, чтобы около каждой пылинки горючего находился запас кислорода, достаточный для ее сжигания, в форме легко распадающегося кислородного соединения, селитры - и воспламенить смесь в одном месте, то горение начнет с огромной скоростью проходить по всей массе смеси. Сразу образуется много газообразных продуктов горения, накаленные до высокой температуры, они быстро займут большой объем, и мы увидим пламя, услышим удар этих газов об окружающий воздух, иными словами, заметим взрыв.

Взрывчатыми реакциями мы называем такие, при которых образуются газообразные продукты, отделяется много энергии (в виде тепла), и - самое главное - процесс протекает крайне быстро.

Один килограмм угля, сгорая в топке, выделяет около 8000 калорий, если бы это тепло мы нацело превратили в работу, то мы получили бы около 3 400 000 кгм (кгм-килограммометром называется работа, которую нужно затратить на поднятие 1 кг на высоту в 1 м).

Килограмм черного пороха выделяет при взрыве всего лишь около 700 калорий (300 000 кгм), это объясняется тем, что в порохе сравнительно мало угля.

Однако сжечь уголь в топке моментально нельзя и, значит, сосредоточить запасенную в нем работу на протяжении малого периода времени невозможно. Взрыв же пороха длится около 0,001 секунды, производя за этот промежуток времени такую же работу, какую произвели бы 10 человек, работая в течении одного часа. Величина работы за одну секунду в механике называется мощностью. Следовательно, во взрывчатых веществах мы имеем в руках машины гигантской мощности, правда, действующие в течении лишь очень короткого промежутка времени.

Килограмм динамита выделяет около 1000 калорий тепла (около 450 000 кгм), т.е. всего лишь в полтора раза больше чем черный порох. Но эта энергия высвобождается в течении 0,00002 секунды. Чтобы совершить в течении этого времени такую же работу, понадобилось бы соединить усилия почти 2000000 человек.

Употребляемые в настоящее время взрывчатые вещества можно разделить на три группы:

1. Взрывчатые смеси веществ, каждое из которых в отдельности не является взрывающим, сюда относится, например, черный порох.

2. Взрывчатые вещества как таковые, например гремучая ртуть, нитроглицерин и пр.

3. Комбинации тех и других или комбинации веществ второй группы с недеятельными, инертными веществами (разбавителями, регуляторами). Таковы динамиты, гремучий студень и др.

Было бы большой ошибкой считать, что взрывчатые вещества служат лишь целям взаимного истребления людей. Еще более широкое поле применения взрывчатые вещества имеют в мирных областях: в горном деле - при пробивке подземных галерей и шахт, на поверхности земли при инженерных и мелиорационных работах, прокладке путей сообщения и пр. Без динамита немыслимо было бы исполнение двух величайших инженерных сооружений новейшего времени - Суэцкого и Панамского каналов. Постоянным потребителем взрывчатых веществ является угольная промышленность, так например, в Рурском бассейне в Германии в 1898 г было израсходовано около 4000 т ВВ, причем на добычу 1 т угля тратилось около 79 г. ВВ.

Старейшим ВВ является обыкновенный, или черный порох. Еще в древности были известны не поддающиеся гашению смеси (греческий огонь). которые употреблялись для поджигания тогдашних деревянных крепостных сооружений и кораблей. Около начала 13 века нашей эры у китайцев применялись аналогичные смеси в качестве феерверка. Сказание приписало изобретение пороха немецкому монаху Бертольду Шварцу, случайно, при толчении в железной ступе смеси угля, серы и селитры, получившему при сильном ударе взрыв. Так или иначе, но около 1300 г. в странах Западной Европы появляются снаряды для метания ядер при помощи взрывов пороха, предки наших пушек и ружей.

(Кусочек выкинул про падение феодального строя при помощи пороха ;) )

До 13 века порох употреблялся лишь для военных целей, но с тех пор он стал находить себе все более и более многочисленные мирные применения для инженерных работ и в горном деле.

До половины 19 столетия порох оставался вместе с тем и единственным практически употреблявшимся ВВ, но с тех пор он стал уступать место в теперь почти вытеснен целым рядом новых, более мощных и совершенных ВВ.

Теоретические исследования над ВВ начались примерно также лишь со второй половины прошлого столетия и связаны главным образом с именами Абеля и Нобеля. Нет сомнения, что этой еще молодой отрасли химической промышленности предстоит впереди множество неожиданных возможностей.

ВЗРЫВЧАТЫЕ СМЕСИ. ЧЕРНЫЙ ПОРОХ.

Для изготовления пороха берется тесная смесь калийной селитры, угля и серы. Можно рассчитать теоретически пропорции этой смеси: селитры 74,8%, серы 11,9%, угля 13,3%.

На практике составы порохов близки к теоретической пропорции и составляются так: селитры 75%, серы 10% и угля 15%.

Чем больше угля, тем медленнее сгорает порох и тем он дешевле.

Сера должна быть свободна от кислых примесей, почему здесь и не употребляется серный цвет.

Селитра должна быть также чистой, особенно опасна примесь солей хлорноватой кислоты. (KClO3, т.е. хлоратов прим. South_Spider). Селитра употребляется почти исключительно калийная, т.к. натровая (чилийская) и аммиачная (воздушная) селитры очень легко притягивают влажность из воздуха и делают порох негодным.

Уголь употребляется древесный, предпочтительно из мягких лиственных пород деревьев. Он измельчается в шаровых мельницах, представляющих собой железные барабаны, в виде бочек, вращающихся на горизонтальной оси. В них загружают куски угля и туда же закладывают тяжелые бронзовые или чугунные шары. При вращении такого барабана уголь истирается в мелкий порошок. Так как сразу смешивать все три вещества опасно, то сначала готовят двойные смеси серы с углем и селитры с углем в таких же барабанах. Из этих двойных смесей готовят, наконец, тройную смесь. Эта операция производится в кожаных барабанах с шарами из твердых пород дерева. После такой обработки тройную смесь обрабатывают с добавкой 5-10% воды под бегунами. Так называется аппарат, составленный из двух массивных металлических жерновов, посаженных на общую горизонтальную ось и с помощью конической зубчатой передачи приводимых в скользящее качение по круглой плоской тарелке, на которую закладывают измельчаемый и смешиваемый материал. Работа с порохом на бегунах довольно опасна, а потому их выносят в отдельные легкие постройки с дистанционным управлением процессом.

Получающаяся спрессованная лента - пороховая мякоть - прессуется под сильным давлением между медными прокладками. Перед этим, для еще более совершенного смешения, лента разбивается на куски, порошкуется и просевается. Спрессованные крепкие, плотные лепешки, подвергают зернению. Зернение производят или в особых дробилках или в кожаных грохотах, куда закладываются куски лепешки вместе со свинцовыми шарами. Грохот приводится в качательное движение и образующиеся зерна отсеваются в приемник.

Охотничий порох имеет диаметр зерен 0,3-0,5 мм, винтовочный 0,5-1,0 мм. Призматические пороха в виде крупных правильных цилиндров или призм готовят на особых машинах.

Удельный вес мелких порохов 1.5-1.6, сильно спрессованных призматических 1.75 - 1.9.

При этих операциях часть воды из смеси испаряется, но все же зерненный порох содержит 3-5% влажности, и его просушивают в токе сухого теплого воздуха (25-30 градусов Цельсия), пока влажность не будет около 2%.

Чтобы при перевозке порох не растирался и чтобы он не так легко поддавался действию влажности, его полируют. Полировка производится обкатыванием зерненного пороха с добавкой графита в деревянных барабанах. Зерна при этом трутся друг о друга и приобретают ровную круглую форму и глянец. После этого порох окончательно сушат и доводят влажность до 0.5%

Готовый порох сортируют, смешиванием выравнивают отдельные партии. Упаковка производится в деревянных бочонках со вложенными в ни холстинными мешками. Иногда применяют металлическую герметическую тару.

При взрыве пороха образуется около 43% от его веса газообразных продуктов (главным образом азот, окись и двуокись углерода) и около 57% твердых веществ (углекислый, сернокислый, сернистый калий и частью углерод) - эти-то твердые продукты и образуют густой дым.

Объем образующихся из 1 кг пороха газов, если бы их температура была 0 градусов и давление равно атмосферному, был бы 250-280 куб м, смотря по составу пороха.

Энергия, заключенная в 1 кг пороха, составляет 600-700 калорий или 260000-300000 кгм.

Казалось бы, что вместо селитры можно бы было взять и другие, легко отдающие свой кислород соли, например бертолетову. Такие смеси, так называемые хлоратные пороха, действительно имеют применение, однако они гораздо чувствительнее к удару и трению и требуют еще больших предосторожностей при фабрикации. Действие их более дробящее и образующиеся при взрыве газы разъедают стенки оружия, почему такие смеси более пригодны для подрывных работ. Они находят себе применение при фабрикации головок безопасных шведских спичек.

СОБСТВЕННО ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА (НЕ СМЕСИ)

Интересно отметить, что все практически применяемые ВВ являются веществами, содержащими в своем составе азот. Соединяясь с кислородом и водородом, азот дает так наз. азотную кислоту. Содержащийся в ней водород может быть вытеснен металлами. Тогда получаются соли азотной кислоты - нитраты, или, как их обычно называют, селитры. Как мы видели выше, селитры, будучи смешаны с веществами, способными гореть - с углем, с серой, - дают пороха. Но можно еще лучше использовать ту энергию, которая запасена в азотной кислоте: для этого надо воспользоваться неустойчивостью связи между атомами азота и кислорода и ввести способные сгорать (т.е. соединяться с кислородом) элементы - углерод и водород - с состав самой частицы взрывчатого вещества. Есть два пути для получения таких ВВ.

1. При первом действуют крепкой азотной кислотой на вещества "спиртового" характера (к таковым относятся, помимо общеизвестных этилового и метилового спиртов, такие вещества как глицерин, сахар, крахмал, клетчатка растительных волокон и др) (Кстати, господа химики, что получится при нитровании сахара? Я ни разу не пробовал. South_Spider)

2. Второй путь - действие крепкой азотной кислотой на некоторые вещества, так наз. "ароматического ряда" (типичным их представителем является бензол, получаемый из газовой смолы или извлекаемый из газов, получающихся в коксовых печах)

Помимо этих двух важнейших классов ВВ, важную роль играют еще так наз. гремучие соли, какова, например, гремучая ртуть, исходным продуктом для получения которых служит опять-таки азотная кислота.

Существуют, наконец, такие соединения, которые кроме металла и азота не содержат каких-либо других элементов, это азиды. Азид свинца применяется для тех же целей, как и гремучая ртуть.

Из этого краткого обзора видно, что для индустрии ВВ основным сырьем являются азотистые соединения и из них в первую очередь азотная кислота. (До конца абзаца идет бред про удобрения и роль азотки воопче. South_Spider).

НИТРОГЛИЦЕРИН.

Еще в 1832 г итальянский химик Собреро, обрабатывая глицерин смесью азотной и серной кислот, получил нитроглицерин. Это маслянистая, в чистом виде слабо окрашенная в желтый цвет жидкость, тяжелее воды (удельный вес 1.6), замерзающая при 12 градусах Цельсия в бесцветные игольчатые кристаллы. Ее пары ядовиты и вызывают приливы крови к голове, тошноту и головокружение. Имеет некоторое медицинское применение в тех случаях, когда желательно вызвать эти явления в организме намеренно. Подобно глицерину обладает сладким вкусом. Чистый и сухой сохраняется хорошо, влажный же постепенно разлагается, то же разложение на глицерин и азотную к-ту легко производят щелочи.

Нитроглицерин в небольших количествах и в открытом сосуде может быть зажжен, при этом он быстро и спокойно сгорает. При быстром же нагревании до 180 градусов, при ударе или от взрыва запала взрывается сам с большой силой. При взрыве углерод сгорает полностью в угольную кислоту, водород в воду, а азот выделяется как таковой, это обстоятельство важно, т.к. позволяет пользоваться им для подземных работ, где продукты неполного горения (угарный газ) отравляли бы воздух.

1 кг нитроглицерина образует около 700 литров газообразных продуктов, если бы их температура была 0 градусов и они находились бы под атмосферным давлением. Энергия взрыва равна 1450 калориям или 620000 кгм. Скорость разложения около 0.00002 секунды.

Фабрикация нитроглицерина заключает в себе следующий ряд операций:

1. Нитрование. Азотную кислоту смешивают предварительно с крепкой серной кислотой и к этой смеси (3 весовые части азотной кислоты и 5 в.ч. серной), находящейся в свинцовом сосуде, снабженном деревянным кожухом, приливают постепенно из мерного сосуда обезвоженный, чистый глицерин (качества его должны удовлетворять особым требованиям). При этом следят, чтобы температура оставалась около 12 градусов Ц. Так как процесс сопровождается разогреванием смеси, то внутри аппарата помещается свинцовый змеевик, по которому пропускают охлаждающую воду. Для перемешивания содержимого служит дырчатая труба, через которую нагнетают воздух, разбалтывающий два слоя, на которые стремится разделиться смесь.

2. Отделение и промывка нитроглицерина от кислотной смеси, на которой он плавает в виде маслянистого слоя, производится в особых сосудах с конусообразным дном, снабженным снизу спускным краном. Отстоявшийся слой нитроглицерина, после отделения от кислот, многократно взбалтывают при помощи струи воздуха с водой (сменяя ее). Затем продукт вновь отделяют от водного слоя, под которым он теперь собирается, промывают разбавленным раствором соды и вновь водой.

3. Фильтруют для удаления сора и взвешенных капелек воды через войлочные фильтры и слой соды.

Готовый нитроглицерин избегают хранить и сейчас же пускают на выработку динамитов или бездымных порохов.

ПИРОКСИЛИНЫ

Обрабатывая клетчатку льняного волокна или древесные опилки азотной кислотой, французский химик Браконно получил в начале сороковых годов прошлого столетия вещество, которое он назвал ксилоидином (ксилос по-гречески дерево), способное сгорать со вспышкой. Впоследствии этим же занимались французы Дюма и Пелуз, но лишь в 1845 году швейцарскому химику Шенбейну удалось обработкой клетчатки хлопкового волокна получить достаточно однородные и стойкие продукты. Его опыты обратили на себя внимание, и повсюду начались попытки применения вместо пороха этого нового вещества, названного пироксилином (пир по-гречески огонь). Однако первые практические результаты быль довольно мирного характера. Пронитрованная хлопчатобумажная нить (так. наз. стопин) стала употребляться для быстрого зажигания свечей в люстрах. В 60-х годах прошлого столетия успешные опыты были произведены Ленком в Австрии, а затем после нескольких неудач были перенесены в Англию, где много усовершенствований как самого способа получения, так и способов применения сделал знаменитый специалист по ВВ - Абель.

Хлопчатобумажное волокно, состоящее почти из чистой клетчатки, или, как ее называют, целлюлозы, дает целый ряд азотных соединений. Теоретически наибольшее количество могущего войти при нитрации в клетчатку азота составляет 14.1% (наименьшее 6.8%). Вещества, получаемые на практике, представляют собой сложные смеси не только этих двух крайних ступеней нитрации, но и ряда промежуточных. На практике различают два сорта таких смесей - два пироксилина: с содержанием около 13.2% азота, так называемый нерастворимый и с содержанием около 12% азота, так наз. растворимый (по видимому, речь идет о коллоксилине - South_Spider).

Первый не растворяется в смеси спирта и простого (серного) эфира, второй в ней растворяется и дает продукт, известный под названием коллодия, продаваемый в аптеках для заливания ран. При испарении на воздухе растворителя, таковой раствор оставляет тонкую полупрозрачную пленку пироксилина. Этот же сорт пироксилина употребляется для получения прозрачных пленок для целей фотографии. В виде смеси с камфарой он получает название целлюлоида, в таком виде он часто применяется также для мелких поделок, игрушек и пр. (далее идет речь о пожароопасности целлюлоида - South_Spider)

Однако и так называемый нерастворимый пироксилин сперва набухает (подобно клею в воде), а затем и растворяется в ацетоне или в уксусноэтиловом эфире, чем и пользуются, как мы увидим, при фабрикации бездымных порохов.

Пироксилин, полученный при нитрации хлопка, по виду не отличается от исходного материала, сохраняя строение волоконцев.

Сухой пироксилин чувствителен по отношению к удару, взрываясь от него. При быстром нагревании он самовоспламеняется при 180-200 градусов Цельсия и быстро сгорает, но в небольших массах, лежащих открыто - без взрыва. От запала гремучей ртути (капсюля или пистона) взрывает. Образующиеся при взрыве пироксилина газы содержат и ядовитую окись углерода. Поэтому чистый пироксилин для подземных работ, где окись углерода могла бы отравить работающих, неприменим. В этом случае к нему добавляют некоторое количество селитры, чтобы достичь полноты горения.

1 кг пироксилина дает около 860 литров газов, если привести их объем к 0 Цельсия и атмосферному давлению. Энергия взрыва составляет около 1050 калорий или 450000 кгм. Скорость разложения при взрыве 0.001 - 0.005 сек.

Фабрикация пироксилина ведется следующим образом: исходным материалом служит или хлопчатобумажная вата или отбросы бумагопрядильных фабрик, так наз. "концы". Концы должны быть чисты и обезжирены. Их обычно сортируют вручную для удаления сора и железа, расчесывают и сушат до содержания не более 0.1% влажности.

Нитрующая смесь готовится смешением 1 весовой части крепкой азотной к-ты и 3 весовых частей крепкой серной к-ты (купоросного масла). В настоящее время нитрацию ведут почти исключительно в тех же аппаратах, в которых производится и отжимка материала от кислотной смеси - в нитрационных центрофугах, тогда как раньше для этого применялись отдельные глиняные сосуды, из которых потом приходилось перекладывать массу на центрофуги. В барабан центрофуги, керамиковый, из кислотоупорного материала, заливают смесь кислот, загружают концы, и через 40-50 минут продукт отжимается приведением в быстрое (до 1000 об/мин) вращение дырчатого барабана центрофуги. Затем следует холодная промывка в деревянных баках проточной водой, после чего производится опять отжимка на центрофугах. Теперь идет горячая промывка, варка в деревянных чанах, нагреваемых пропусканием пара с добавкой небольших количеств соды.

Так как волокна хлопка имеют трубчатое строение, то отмыть окончательно из внутренних полостей кислоты простой промывкой нельзя, а от отмывания зависит стойкость пироксилина, и так как с другой стороны, грубоволокнистое строение сообщает прессованному продукту неоднородность, то нитрованные волокна подвергают измельчению в мезгу на таких же машинах - голландерах - какие употребляются в писчебумажном производстве. Через 20-30 часов работы голландера получается почти однородное молоко раздробленных волокон. Массу спускают в лаверы - такие же аппараты, как и голландеры, но вместо ножевого дробящего барабана имеется колесо с лопатками. В лаверах мезга гоняется продолжительное время со сменяемой водой, чем и достигается окончательная отмывка от кислот. Отмытую мезгу фильтруют через сита от грубого сора и сливают в цементированные отстойники, обтянутые изнутри полотном, где пироксилин и обтекает. Влажное тесто отжимают от воды на центрофугах, при чем получается влажный пироксилин с содержанием 25-30% воды. В таком виде его можно прессовать гидравлическим прессом до 500-600 атм. Для подрывных работ его прессуют в шашки серовато-белого цвета, имеющие форму шестигранной призмы или цилиндра с отверстием в середине. Такие шашки пакуют в деревянные ящики, плотно их укладывая.

При хранении следят за сохранением влажности (20-30%), т.к. в таком виде пироксилин не чувствителен к ударам и сотрясениям и взрывает лишь от запала сухого пироксилина, взрываемого в свою очередь от гремучей ртути.

Для фабрикации бездымных порохов идет отжатая на центрофугах мезга.

МЕЛИНИТ ИЛИ ПИКРИНОВАЯ КИСЛОТА.

При обработке азотной кислотой растительной краски индиго еще в конце 18 ст. была получена пикриновая кислота, названная так благодаря своему очень горькому вкусу. Впоследствии было найдено, что она образуется из многих органических веществ,и, например, окрашивание кожи рук от азотной кислоты вызывается ее образованием из белковых веществ кожи. В1843 г французский химик Лоран изучил ее состав р показал, что проще всего получать ее из фенола (карболовой кислоты).

Долгое время пикриновая кислота употреблялась как желтая краска для шелка и шерсти, на которых она дает красивые, хотя и не очень прочные желтые окраски и считалась веществом безобидным, пока французский исследователь ВВ Тюрпек в 1886 году не показал, что сплавленная или спрессованная кислота может взрывать от запала пироксилина, в свою очередь взрываемого гремучей ртутью.

Пикриновая кислота представляет собой желтые кристаллы, трудно растворимые в холодной воде.

Пыль ее вызывает чихание. Плавится чистая при 122.5 градуса Ц. На воздухе горит сильно коптящим пламенем.

Для заполнения снарядов ее расплавляют на парафиновой бане и заливают в полость снаряда. В таком виде под названием лиддита она получила первое боевое крещение во время англо-бурской войны 1899-1901 г. Во Франции она применяется под названием мелинита, в Японии - шимозе.

Пикриновая кислота с металлами дает соли - так наз. пикраты. Сама кислота мало чувствительна к удару, но пикраты являются в этом отношении уже небезопасными, и так как металлическая оболочка снаряда может пикриновой кислотой разъедаться, причем могут образоваться эти опасные соединения, то приходится снаряды изнутри лудить оловом и покрывать их особым лаком.

1 кг пикриновой кислоты при взрыве дает около 877 литров газообразных продуктов и выделяет около 767 калорий, или около 350000 кгм.

Фабрикация пикриновой кислоты сводится к такому ряду операций: к равному по весу количеству серной кислоты приливают расплавленный и нагретый до 50 градусов Ц фенол (кристаллическую карболовую кислоту). Полученный раствор тонкой струей приливают к 3 весовым частям крепкой азотной кислоты. Операции ведут в глиняных сосудах. Выделяется много бурых паров, масса сильно вспучивается и нагревается, через 10-12 часов образовавшаяся пикриновая кислота выгребается на глиняные фильтры, где и обтекает от кислотной смеси. Затем твердая, кристаллическая масса промывается холодной водой и сушится при температуре 35-40 градусов Ц.

Путем растворения в горячей воде и охлаждения такого раствора ее можно очистить и получить в виде бледно-желтых пластинчатых кристаллов.

Путем сложной обработки смесью азотной и серной кислот толуола (вещества, содержащегося, например в газовой и коксовальной смоле) удается получить в конце концов тротил. При выливании продукта в холодную воду и разбалтывании он застывает в виде крупы. Отмывая от кислот многократной переплавкой под водой получают технический тротил. Иногда еще применяют перекристаллизацию из горячего спирта. Чистое вещество плавится при 82 градуса Ц. Технический продукт при 77-79 градусов Ц. Расплавленный застывает в желтую мелкокристаллическую массу.

Так как это вещество не действует на железо снарядов, то при нем защиты стенок снаряда не требуется, что упрощает их производство. Количество и состав газообразных продуктов взрыва у тротила почти те же, как и у пикриновой кислоты, энергия взрыва составляет около 92% энергии пикриновой кислоты, но тротил считается более надежным и начал широко распространяться повсюду перед империалистической войной 1914 года.

Нитрованием особого вещества метиланилина, получаемого в свою очередь из солей анилина и метилового спирта при нагревании под давлением в герметически закрывающихся сосудах, получается тетрил. Это сравнительно совсем новый взрывчатый материал.

ГРЕМУЧАЯ РТУТЬ.

Впервые получена в 1799 году. Ввиду своих замечательных свойств и сравнительно простого состава она давно интересовала многих выдающихся химиков, но до сих пор ее фабрикация носит полукустарный характер.

В стеклянной колбе растворяют 1 весовую часть ртути в 10 весовых частях 60% азотной кислоты, полученный раствор вливают в стеклянный баллон с 10 весовыми частями винного спирта (92%). Постепенно начинается взаимодействие с выделением сначала беловатых, а затем бурых паров, через 15 минут реакция кончается и на дне баллона оседает серовато-белый кристаллический порошок гремучей ртути. Его фильтруют через полотно и отмывают от кислот горячей водой. Сохраняют ее в банках под слоем воды.

Гремучая ртуть взрывает при нагревании до 180-200 градусов Ц, а в сухом виде даже от слабых ударов и трения. С металлами в присутствии воды разлагается, поэтому капсюли и пистоны с гремучей ртутью внутри лакируют. Спрессованная во влажном состоянии, она в обращении безопаснее. Употребляется или в чистом виде или в капсюлях для винтовочных патронов в смеси такого состава: 25% гремучей ртути, 50% бертолетовой соли, 25% трехсернистой сурьмы.

1 кг гремучей ртути отдает лишь 400 калорий или 170000 кгм, т.е. ее энергия слабее многих ВВ, но она обнаруживает, благодаря большой скорости разложения, до крайности ударное (бризантное) действие, дробя всякую оболочку, почему и применяется всюду, как без отказа действующее запальное вещество.

АЗИД СВИНЦА

Пропуская через расплавленный металлический натрий сухой аммиачный газ, получают так называемый натрий-амид, при чем выделяется водород.

Если над порошком натрий-амида пропускать ток закиси азота (веселящий газ, получаемый нагреванием азотнокислого аммония), то этот газ поглощается, выделяются пары воды, и образуется азид натрия. Растворяя его в воде и осаждая полученную жидкость раствором уксуснокислого свинца, получают желтоватый порошок азида свинца.

Вещество обладает еще большей ударной способностью, чем гремучая ртуть, но пока применяется по видимому как запальное вещество лишь в Германии.

КОМБИНИРОВАННЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА

По скорости разложения ВВ можно разделить на три группы:

1. Бризантные, дробящие. Скорость их распада, особенно в замкнутой оболочке, громадна. Оболочка дробится на мельчайшие куски, раскалываясь по всевозможным направлениям. Таковы, например, гремучая ртуть и сухой порошкообразный пироксилин.

2. Кластические, раскалывающие. Скорость распада меньше, чем у первой группы, но все же велика. Оболочка колется по направлениям наименьшего сопротивления, так как скорость возрастания давления при взрыве становится сравнимой со скоростью передачи упругих изменений (деформаций) в материале оболочки. Таковы нитроглицерин, динамиты.

Для стрельбы обе первые группы не годятся, так как вещества первой группы раздробили бы и снаряд и дуле и само орудие в мелкие куски, а вещества второй группы, выталкивая снаряд, все же раскалывали бы орудие.

3. Метательные, медленно (сравнительно) распадающиеся. Действие направляется исключительно в направлении наименьшего сопротивления - снаряд выталкивается из дула орудия. Примеры - черный и бездымные пороха.

Для мирных целей - подрывных работ - пригодна вторая группа. Первая группа применяется для бризантных снарядов - в артиллерии и для военных мин. Третья группа - для стрельбы из огнестрельного оружия.

Смешивая и комбинируя различные взрывчатые вещества друг с другом и с веществами инертными или изменяя состояние ВВ подходящей обработкой, можно получить продукты, удовлетворяющие тем или иным запросам.

Важнейшими комбинированными веществами являются динамиты с одной стороны и бездымные пороха с другой.

Только выучившись регулировать чувствительность и бризантность нитроглицерина и пироксилина, выучившись, так сказать, управлять этими страшными, но зато и могучими орудиями, техника ВВ достигла современного уровня.

ДИНАМИТЫ

Динамитами называют смеси нитроглицерина с какими-нибудь пористыми веществами, поглотителями. Различают динамиты с недеятельными и с деятельными основаниями или поглотителями. Первого рода вещества обычно негорючие и невзрывчатые, участия во взрыве не принимают, вещества второго рода являются сами также взрывчатыми.

Чистый нитроглицерин чрезвычайно чувствителен к ударам, почему его и нельзя перевозить. Однако в растворах он безопасен и например в виде 2% спиртового раствора применяется в медицине. Однако обращение с жидкими веществами вообще неудобно, и поэтому распространению нитроглицерина как ВВ это обстоятельство долго препятствовало, пока в 1867 г А.Нобель не нашел способа для устранения этого неудобства.

Замешивая нитроглицерин с так наз. инфузорной землей, или кизельгуром в густое пластичное тесто, способное формоваться, получают так наз. гур-динамиты. Инфузорная земля - встречающееся во многих местах отложение почти чистого кремнезема, образовавшегося из панцирных кремнеземистых раковинок-оболочек древних микроскопических животных, способна поглощать около тройного количества по весу нитроглицерина. Обычный состав динамита - 75% нитроглицерина, 25% кизельгура и небольшое количество соды. Из этого теста скатывают цилиндрики 1-2 см диаметром и 6-10 см длиной, завернутые в патрон из пергаментной бумаги, они весят от 40 до 150 г.

Такие патроны закладываются в скважины, проделанные буром в горной породе, в конце патрона деревянной спичкой пробуравливают углубление и вставляют в него детонатор - запальный патрон из медной гильзы с 1-2 г гремучей ртути. Запал снабжают куском бикфордова шнура (это плетеный, пустой внутри шнурок, набитый незерненым черным порохом, горит со скоростью 1 см/сек) подходящей длины. Шнур поджигают, отходя за прикрытие или на достаточное расстояние от места взрыва.

Инфузорная земля участия во взрыве не принимает и является ненужным балластом. Динамиты с деятельным основанием готовят смешением нитроглицерина с угольным порошком - карбодинамиты, или с селитряноугольными порохами - карбониты.

Однако наиболее совершенным динамитом является гремучий студень, изобретенный Нобелем в 1875 году. Его изготовляют растворением в теплом нитроглицерине растворимого пироксилина. Берут около 90% по весу нитроглицерина и 10% пироксилина с добавлением небольших количеств камфары. По охлаждении раствор застывает в полупрозрачную желтоватую массу. Из нее формуют патроны. Гремучий студень еще безопаснее динамитов и взрывает лишь от специального запала из пироксилина, взрываемого в свою очередь гремучей ртутью.

Из всех ВВ гремучий студень обладает наибольшей энергией, именно, на 1 кг выделяется 1520 калорий или 650000 кгм, то есть больше, чем сумма энергий его составных частей. Это потому, что избыток кислорода, получаемый при взрыве нитроглицерина, дожигает окись углерода, получаемую при взрыве пироксилина. Действие его необычно бризантно и для регулирования скорости разложения применяется добавка к студню смеси селитры и древесных опилок или угля.

Динамиты в военном деле применяются мало, но зато очень велико их применение для разработки твердых горных пород, при прокладке туннелей и пр.

БЕЗДЫМНЫЕ ПОРОХА

Для военных целей главное значение в настоящее время получили пироксилиновые пороха - бездымные, вытеснившие почти совершенно прежний черный порох, который теперь применяется лишь в небольших количествах для специальных целей.

Сам по себе пироксилин, особенно сухой, не годится для стрельбы, так как его действие чересчур бризантно и он раздробил бы ствол орудия и сам снаряд на месте выстрела. Для регулирования скорости разложения применяют принцип желатинирования.

Бездымный порох проходит следующие ступени фабрикации.

1. Смешивают около 2/3 нерастворимого пироксилина и 1/3 растворимого (или прямо готовят продукт с содержанием 12.6% азота). Это смешение ведут во время промывки мезги в лаверах.

2. Затем вытесняют воду спиртом. Для этого отпрессованная мезга с содержанием около 30% воды, закладывается в особые барабаны-диффузоры, соединяемые в батарею (подобно тому, как соединяются в батарею диффузоры на свеклосахарных заводах для выщелачивания бурачной стружки). Свежая мезга заливается слабым спиртом, сливаемым из барабана, в котором находится мезга, уже подвергшаяся выщелачиванию, а свежий крепкий спирт заливается на почти уже отмытую от воды мезгу. Из последнего барабана-диффузора пироксилин подается на пресс, который отжимает его до содержания около 50% спирта по весу.

3. После этого производится операция желатинирования в смесителях - чугунных горизонтальных барабанах с ножевыми мешалками. Через люк вверху закладывают пироксилин и наливают вдвое больше по весу против содержащегося в нем спирта, количество ацетона или уксусноэтилового эфира и, наглухо закрывая люк, пускают мешалку. Через несколько часов получится густое однородное тесто.

4. Тесто продавливается прессом через отверстия мундштука в виде ленты или нити.

5. Ленты провяливают в сушилке при 35-40 градусах Ц. Они усыхают, сокращаясь в размерах, и в них еще остается процентов 20 растворителей.

6. Режут связанные в пачки ленты на машинах вроде тех, какие употребляют для крошения табака. Резанный порох досушивают в течение нескольких недель на рамах в сушильных шкафах до содержания 1.5-5% летучих веществ.

Чтобы придать ему большую сохранность практикуется добавка некоторых веществ во время желатинирования, например дифениламина (около 0.5%), который может связать окислы азота, образующиеся при хранении пироксилина, и тем самым задержать его дальнейшую порчу.

Изготовленный таким образом бездымный порох представляет собой почти прозрачные пластинки однородного желтоватого до темно-бурого цвета.

Название бездымного этот порох получил не совсем правильно, т.к. после выстрела видно все же облачко белых водяных паров, но оно быстро рассеивается и не застилает на долгое время цель, а также не обнаруживает местопребывания стреляющего густым темным, долго не рассеивающимся дымом, какой дает черный порох.

В основном способ превращения бризантного пироксилина в годный для стрельбы бездымный порох был указан впервые французским инженером Виелем в 1884 году. Преимущества этого пороха заставили и другие государства перейти вскоре к его изготовлению, и с 1892-1893 гг он был уже введен почти во всех армиях.

В Англии и Америке применялся как бездымный порох, так называемый кордит (корд по-английски струна), изготовляемый желатинированием ацетоном смеси 58% нитроглицерина, 37% нерастворимого пироксилина и 5% вазелина. Из полученной густой массы выдавливаются нити, которые сушат от ацетона, намотанными на катушки. Нити потом режут на мелкие куски.

На примере кордита видно, насколько изменения состава смеси и ее обработка изменяют свойства отдельных входящих в его состав веществ. Однако порох этот все же сильно изнашивает ствол орудия, почему стремятся еще больше уменьшить количество входящего в его состав нитроглицерина.

 Далее следовало описание шрапнельного и химических снарядов, а также боевые отравляющие вещества, причем вкратце. Я это все опустил за ненадобностью, мы же с вами не Аум-Сенрике какое-то! :)