Динамит

Динами́т (от «сила») — бризантная взрывчатая смесь на основе нитроглицерина с поглотителем и другими добавками. Нитроглицерин в чистом виде очень опасен и неудобен для применения. Поэтому для широкого использования этой мощной взрывчатки были найдены твёрдые абсорбенты, пропитка которых нитроглицерином делала его относительно безопасным для хранения и использования. Помимо абсорбента, динамит может содержать и другие вещества. Вся масса обычно спрессовывается в цилиндрическую форму и помещается в бумажную или пластиковую упаковку-патрон. Подрыв заряда осуществляется с помощью капсюля-детонатора.

Динамит был запатентован Альфредом Нобелем в 1867 году и до середины XX века использовался как основное взрывчатое вещество в горном деле, уступив затем своё место более безопасным и менее дорогим современным промышленным взрывчатым веществам на основе аммиачной селитры.

История

Открытие нитроглицерина

Нитроглицерин открыл в 1846 году итальянский химик Асканио Собреро, опубликовав своё открытие в следующем году. Вещество оказалось сильной взрывчаткой, но очень опасной в обращении. Для его производства было построено несколько заводов, в том числе в России. Русский химик Николай Зинин и его помощник Василий Петрушевский исследовали нитроглицерин и искали безопасные способы его применения. Их учеником был молодой Альфред Нобель.

Начиная с 1859 года, Альфред Нобель, его отец и младший брат ставили в Швеции эксперименты над взрывчатым жидким нитроглицерином, пытаясь найти оптимальные способы его производства и применения в промышленности. В 1863 году они нашли, в частности, что детонацию нитроглицерина можно вызвать подрывом гремучей ртути, что упростило его практическое применение и привело к изобретению Нобелем усовершенствованного капсюля-детонатора, использующегося и поныне, — эта разработка некоторыми авторами оценивается даже выше изобретения динамита. Альфред Нобель также изобрёл способ промышленного непрерывного получения нитроглицерина в инжекторе, смешивающем глицерин и азотную кислоту.

Изобретение динамита

По широко распространённой легенде, начало изобретению динамита было положено случайным открытием в 1866 году: бутыли, в которых нитроглицерин был предназначен к перевозке, были уложены в кремнистую землю (кизельгур), причём одна из бутылей дала течь, часть нитроглицерина вытекла и была поглощена кремнистой землёй. Нобель якобы обратил внимание на то, что получившийся смоченный нитроглицерином кизельгур не выделяет жидкости даже при сильном давлении, а при подрыве капсюлем гремучей ртути взрывается с силой, только немного уступающей чистому нитроглицерину в количестве, поглощённом кремнистой землёй.

На самом деле Нобель, с целью упростить применение нитроглицерина, приступил к широкомасштабным исследованиям впитывающих нитроглицерин материалов в 1864 году, испытав последовательно бумагу, порох, опилки, вату, уголь, гипс, кирпичную пыль и другие материалы. К концу года было обнаружено, что наилучшие результаты даёт кизельгур, на котором Нобель и остановился. Весь 1865 год ушёл на оттачивание состава и метода производства взрывчатки, а в 1866 году динамит был представлен публике. Сам Нобель опровергал легенду: Я безусловно никогда не замечал ни одной случайной утечки нитроглицерина в кизельгуровую упаковку в таком количестве, чтобы образовать пластичный или хотя бы влажный материал, и идея такой случайности изобретена, должно быть, теми, кто принимает предположения за действительность. Что в самом деле привлекло мое внимание к использованию инфузорной земли для динамита, так это её чрезмерная легкость в сухом виде, что свидетельствует, разумеется, о её большой пористости. Следовательно, динамит появился не в результате случайности, а потому, что я с самого начала видел недостатки жидкой взрывчатки и искал способы им противодействовать. Эта разработка Нобеля оказалась чрезвычайно важной: она давала возможность полностью отказаться от использования нитроглицерина в жидком виде. Впитанное порошкообразными поглотителями, это взрывчатое вещество стало намного безопаснее в обращении. Изобретение было сразу оценено современниками: уже в 1868 году Альфред Нобель и его отец были награждены Золотой медалью Шведской академии наук «За заслуги в использовании нитроглицерина как взрывчатого вещества».

Вещества-поглотители, пропитанные нитроглицерином, были названы «динамитами», и в 1867 году А. Нобель взял патент на приготовление так называемого кизельгур-динамита, или, иначе, гур-динамита, содержащего от 30 до 70 % нитроглицерина1867 г.- Альфред Нобель впервые продемонстрировал динамит .

Распространение динамитов + Производство динамита. Год Объёмпроизводства, т 1867 11 1868 20 1869 156 1870 370 1871 848 1872 1570 1873 4100 1874 6240 1875 8000 В 1867 году А. Нобель предложил динамит для снаряжения артиллерийских снарядов, но специальная комиссия, назначенная для испытания этого предложения, пришла к выводу, что для этой цели динамит не пригоден, так как не обеспечивает в достаточной степени безопасности.

В 1868 году полковник Петрушевский предложил свой порошкообразный магнезиальный динамит, состоявший из 75 % нитроглицерина и 25 % углекислой магнезии в качестве поглотителя (так называемый русский динамит Петрушевского). В том же году в Кронштадте было приготовлено 18 пудов такого динамита, давшего при испытании хорошие результаты. Этот динамит одно время использовался в США под названием Magnesia powder.

В частной промышленности Нобель ввёл динамиты в 1869 году, и уже в 1871 году в России они применялись при добывании цинковых руд и каменного угля.

Если в 1867 году единственная фабрика Нобеля по производству динамита выпустила его всего 11 тонн, то через семь лет более полутора десятков заводов Нобеля производили уже тысячи тонн динамита в год, преимущественно для нужд горной промышленности. При внедрении динамита в практику часто возникали курьёзы, так как серия известных взрывов нитроглицерина в начале—середине 1860-х годов привела к тому, что некоторые страны запретили производство и перевозку нитроглицериносодержащих материалов. В таких странах динамит часто отправляли на рудники под видом фарфора или стекла, а в Великобритании, где такой запрет действовал с 1869 по 1893 годы, Нобелю пришлось его обходить, выстроив крупный динамитный завод в Глазго — под шотландской юрисдикцией, и доставляя динамит не по железным дорогам, а гужевым транспортом.

Во время франко-прусской кампании в 1870—1871 годах немцами для снаряжения подводных мин использовался , состоявший из 50 % нитроглицерина, 30 % нитрованной древесины и 20 % калиевой селитры, а в качестве подрывных патронов немецкие инженерные войска употребляли так называемый литофрактор — особый вид динамита, заключающий 52—70 % нитроглицерина, 30—25 % кизельгура, а также небольшое количество каменного угля, селитры и серы.

Успехи немцев в применении динамита при подрыве крепостей и мостов стимулировали французов к началу его использования, чему до этого противилось государственное Управление порохов и селитр, имевшее монополию на производство взрывчатых веществ во Франции. В результате в ту же войну динамиты были приняты на вооружение и во французских войсках, и в 1870—1871 годах во Франции были выстроены две государственные и одна частная динамитные фабрики, затем, впрочем, вновь закрытые до 1875 года. В 1871 году динамиты появились и в австрийских инженерных войсках.

Расширение производства сопровождалось взрывами на фабриках: так, в 1870 году в Германии их произошло 6, 14 января 1871 года при взрыве в Праге погибло 10 человек, а 8 апреля 1872 года взорвался динамитный завод в Альт-Бероу (Силезия).

В 1875—1879 годы в России производились опыты с «целлюлозе-динамитом» австрийского химика И. Трауцля. Опыты велись в Усть-Ижоре и Варшаве. Динамит этот включал 70 % нитроглицерина и поглотитель, состоявший из 29,5 % древесно-бумажной массы и 0,5 % соды.

В 1876 году российская кавалерия и инженерные войска были снабжены патронами из «целлюлозе-динамита». Кавалерийские патроны были заключены в цилиндрическую картонную гильзу, покрытую лаком снаружи и выложенную свинцовой бумагой внутри. Этот сорт динамита был на вооружении в войну в 1877—1878 годах и широко использовался для разрушения железных и разработки горных дорог на европейском театре военных действий, а также для снаряжения подводных мин, поставленных в Чёрном море и на Дунае. После окончания войны около 90 пудов этого динамита было использовано при ликвидации крепости Видин. При отправке динамита обратно в Россию 212 пудов его остатков взорвались на станции Фратешти по неизвестной причине.

Изобретение и распространение желатин-динамитов

В 1875 году А. Нобель в попытках улучшить динамит вновь вернулся к опытам с пироксилином как поглотителем, и, порезав палец, обратил внимание на то, что использовавшийся для закрытия ран близкий родственник пироксилина — коллодий, образует желатинообразные смеси со многими органическими растворителями. Нобель бросился в лабораторию и, написав на всякий случай предварительно завещание, за ночь получил первый образец гремучего студня — смеси нитроглицерина с коллодием. Так был открыт способ желатинизации нитроглицерина и изобретены желатинированные динамиты.

Производиться промышленно желатин-динамиты стали в Англии с 1878 года, а в континентальной Европе с 1880. Вначале эти динамиты не получили широкого распространения, так как их первые образцы со временем экссудировали нитроглицерин («пропотевали» им) и поэтому не были достаточно безопасными, но эта проблема была решена в Англии в 1887 году, и с тех пор гремучие студни и желатинированные динамиты получили широкое распространение в горном деле, значительно расширив возможные объёмы взрывных работ. Так, применение этих динамитов при строительстве 15-километрового Большого Сен-Готардского туннеля, проходившегося в твёрдом граните, позволило закончить туннель на три года раньше первоначальных расчётов. Сооружение других больших тоннелей через Альпы: Мон-Сенисского (12 км), Арльбергского (10 км) и Симплонского (19 км) — тоже потребовало интенсивного использования динамита. Важными преимуществами желатинированных динамитов было то, что они взрывались, не оставляя твёрдых остатков, обладали большей силой взрыва и совершенно не боялись воды — и поэтому были пригодны для подводных взрывных работ. Для оболочек патронов из гремучих студней использовался растительный пергамент.

В 1880 году в России испытывалась «взрывчатая желатина», состоящая из 89 % нитроглицерина, 7 % коллодионного пироксилина и 4 % камфоры. Препарат этот имел важное преимущество перед «целлюлозе-динамитом» Трауцля: он не выделял нитроглицерина ни в воде, ни при сильном давлении, не взрывался от удара ружейной пули и с трудом детонировал через влияние, а по силе превосходил другие динамиты. Впоследствии, однако, обнаружилось, что этот сорт динамита не обладает достаточной устойчивостью и склонен к саморазложению (вероятно, по причине недостаточной чистоты нитроглицерина).

Антигризутные предохранительные динамиты XIX век — это век угля. Его добыча представляла собой одну из основных задач горной промышленности. В то же время она была достаточно опасной: взрывы пороха, использовавшегося для проходки угольных шахт и раздробления пластов, образовывали много ядовитых газов и из-за длительного открытого пламени часто вызывали взрывы рудничного газа и угольной пыли, уносившие жизни горняков. Изобретение новых более безопасных взрывчатых веществ для угольной промышленности было насущной задачей, поэтому динамиты сразу были с успехом протестированы в каменноугольных копях Анна-Мария (Северная Вестфалия) под руководством немецкого инженера Менцеля.