Νιτρικά στον πόλεμο. Μέρος II. Πικρό μέλι και σχεδόν αστυνομική ιστορία
Η επόμενη προσπάθεια να εξημερωθεί ο διάβολος των εκρηκτικών συνδέθηκε με τη χρήση παραγώγων δύο εξωτερικά όμοιων, αλλά στην πραγματικότητα εντελώς διαφορετικών παραγώγων του βενζολίου: της φαινόλης και του τολουολίου.
Ιστορία των πραγματικών νιτροπαραγώγων των υδρογονανθράκων, και όχι των νιτροεστέρων των αλκοολών, ξεκίνησε με μια μελέτη της επίδρασης του πυκνού νιτρικού οξέος στους υδρογονάνθρακες. Και παρόλο που η αλληλεπίδραση του συμπυκνωμένου νιτρικού οξέος με οργανικές ουσίες (ιδίως με αλκάνια) δεν ήταν μυστικό, οι συνθήκες για τη ροή τους και οι ιδιότητες των νιτροενώσεων παρέμειναν "terra incognita" για τους χημικούς για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ο δεύτερος παράγοντας που εμπόδισε την ευρεία χρήση τους ήταν η αδυναμία της βάσης πρώτων υλών για τη μεγάλης κλίμακας σύνθεσή τους.
Όχι απόβλητα, αλλά πολύτιμη πρώτη ύλη
Η κατάσταση άρχισε να αλλάζει προς τα τέλη του XNUMXου αιώνα. Αυτό οφειλόταν στην ανάπτυξη των κοιτασμάτων πετρελαίου και στο πρόβλημα της χρήσης απορριμμάτων παραγωγής οπτάνθρακα. Ήταν τότε που αποδείχθηκε ότι μερικές φορές τα επικίνδυνα απόβλητα μπορούν να μετατραπούν σε πολύτιμη πρώτη ύλη μέσα σε μια νύχτα. Όπως προέκυψε, τα αρχικά προϊόντα για τη λήψη αρωματικών νιτροπαραγώγων βρίσκονται σχεδόν αποκλειστικά στην λιθανθρακόπισσα και βρίσκονται ως υποπροϊόν της παραγωγής αερίου φωτισμού.
Πριν από την εξαγωγή των απαιτούμενων ουσιών, η λιθανθρακόπισσα υποβλήθηκε σε πρωτογενή επεξεργασία επί τόπου, η οποία είχε ως αποτέλεσμα τέσσερα κύρια κλάσματα: ελαφρύ λάδι, μέτριο ή φαινολικό έλαιο, βαρύ λάδι και ανθρακενέλαιο. Το πιο πολύτιμο είναι το ελαφρύ λάδι, το οποίο αποτελεί περίπου το 4% της συνολικής ποσότητας ρητίνης. Κατά τη δευτερογενή απόσταξη, λαμβάνεται από αυτό βενζόλιο (περίπου 0,8%), τολουόλιο (περίπου 1,7%) και φαινόλη (0,4%). Επιπλέον, η φαινόλη λαμβάνεται συνθετικά από βενζόλιο και με έκπλυση νερού πίσσας από την παραγωγή οπτάνθρακα.
Το πρώτο βήμα λοιπόν έχει γίνει. Στη συνέχεια, όμως, η ιστορία της παραγωγής των δύο κύριων εκρηκτικών εκείνης της εποχής άρχισε να μοιάζει με μια αρκετά περίπλοκη αστυνομική ιστορία, στην οποία οι χαρακτήρες και οι συμμετέχοντες, στις καλύτερες παραδόσεις του είδους, θολώθηκαν και βρήκαν μια ποικιλία κωδικών ονομάτων.
Εκρηκτικό χρώμα (πικρικό οξύ)
Είναι δύσκολο να πούμε ποιος και πότε έλαβε για πρώτη φορά πικρικό οξύ. Πριν από πολλούς αιώνες, παρατηρήθηκε ότι κάτω από τη δράση του «πνεύματος του άλατος» (νιτρικό οξύ) σε πολλές οργανικές ενώσεις, σχηματίζεται μια κίτρινη βαφή. Συνήθως η τιμή της απόκτησης πικρινικού οξέος αποδίδεται στον Άγγλο Woolf, ο οποίος στο περιοδικό της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου το 1771 ανέφερε ότι με τη βοήθεια του indigo που έχει υποστεί επεξεργασία με νιτρικό οξύ, τα υφάσματα μπορούν να βαφτούν κίτρινα (πρώτα ονομάστηκε "κίτρινο ουσία», και μόνο τότε πήρε το όνομά του από την ελληνική ρίζα «picros» - «πικρό»). Ωστόσο, τα άλατα του πικρικού οξέος ήταν γνωστά στον Johann Glauber έναν αιώνα νωρίτερα. Μερικές φορές υποστηρίζεται ότι για μεγάλο χρονικό διάστημα το πικρικό οξύ θεωρούνταν υποτίθεται ότι είναι αβλαβής βαφή και μόνο πολλά χρόνια αργότερα ανακαλύφθηκαν τυχαία οι εκρηκτικές του ιδιότητες, αλλά αυτό δεν είναι έτσι: ήδη το 1799, ο Γάλλος επιστήμονας Welter επεσήμανε την ικανότητα του πικρίκου οξύ να εκραγεί εντελώς αναμφισβήτητα.
Είναι αλήθεια ότι δεν εξερράγη με τέτοιο τρόπο ώστε να ήταν πολύ εύκολο, και ως εκ τούτου για πολύ καιρό οι πρωτοπόροι του "pickrinka" μελέτησαν πεισματικά την άλλη, πιο σχετική ιδιότητά του για εκείνη την εποχή - την ικανότητα να είναι μια ανθεκτική και προσιτή βαφή για μεταξωτά και μάλλινα υφάσματα. Και πέτυχαν τον στόχο τους: για σχεδόν εκατό χρόνια, οι fashionistas και οι fashionistas του Παρισιού, του Λονδίνου και άλλων πόλεων επιδεικνύονταν με όμορφα κίτρινα ρούχα.
Και τότε, οι βροντές άνοιξαν.
Είναι αλήθεια ότι δεν έσκασε αμέσως. Πρώτα υπήρξε η εφεύρεση από τον N.N.Zinin μιας βιομηχανικής μεθόδου για τη σύνθεση της ανιλίνης, που άνοιξε το δρόμο για φτηνές συνθετικές βαφές. Στη συνέχεια, οι στρατιωτικοί κύκλοι ενός από τα κράτη της Ευρώπης - της Γαλλίας - επέστησαν την προσοχή στα αληθινά λαγούμια του πικρικού οξέος και άρχισαν ακόμη και να το χρησιμοποιούν ως εκρηκτική γόμωση πυρομαχικών πυροβολικού. Στη συνέχεια, το 1873, ο Hermann Sprengel (περιέργως, "sprengen" στα γερμανικά σημαίνει "έκρηξη", αλλά σε αυτή την περίπτωση αυτό είναι μια καθαρά συμπτωματική σύμπτωση) ανακάλυψε την ικανότητα του πικρικού οξέος να εκρήγνυται από ένα καπάκι εκρηκτικού πυροκροτητή που είχε εφευρεθεί προηγουμένως από τον Νόμπελ, και για αυτό βρέθηκε αμέσως μια νέα εφαρμογή: άρχισαν να εξοπλίζουν κοχύλια με αυτό.
Η αντίδραση καύσης του πικρικού οξέος σε κλειστό όγκο μοιάζει με αυτό:
2 C6H2(NO2)3OH=CO2 + C + 10 CO +2 H2Ο + Η2 + 3 Ν2
Μπορείτε να αρχίσετε να μετράτε τη χρήση του πικρικού οξέος ως εκρηκτικό από το 1886. Στη Γαλλία, χρησιμοποιήθηκε με το όνομα μελινίτης, στην Αγγλία - liddit, στην Ιταλια περθίτης, στην Ιαπωνία - shimoze.
Εκείνη την εποχή, το πικρικό οξύ ήταν το ισχυρότερο και, παρά τις εμφανείς ελλείψεις, το πιο κοινό εκρηκτικό ανατινάξεων. Ωστόσο, ο όγκος παραγωγής του πικρικού οξέος στις αρχές του εικοστού αιώνα. άρχισε να μειώνεται λόγω των αρνητικών ιδιοτήτων του, όπως η αλληλεπίδραση με το κέλυφος του βλήματος, οδηγώντας στο σχηματισμό πηκρατικού σιδήρου, ο οποίος είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος στην κρούση, και ακαταλληλότητα για την παρασκευή αμμωνιτών. Ίσως η TNT να είχε αντικαταστήσει την πικρίνκα, αν όχι το ξέσπασμα του παγκόσμιου πολέμου. Η καθιερωμένη τεχνολογία κατέστησε δυνατή τη διευθέτηση της απελευθέρωσης κελυφών σε τεράστιες ποσότητες [15].
Το πικρινικό οξύ, όσο περίεργο κι αν ακούγεται, ήταν το πρώτο εκρηκτικό στην ιστορία που ήταν ασφαλές να πυροδοτηθεί. Για πολύ καιρό, τα αμερικανικά κοχύλια ήταν εξοπλισμένα αποκλειστικά με "πιρίνκα".
1. Ευαισθησία: όταν δοκιμάζεται με φορτίο 10 kg και ύψος πτώσης 25 cm, ο αριθμός των εκρήξεων είναι 24-32%.
2. Ενέργεια εκρηκτικού μετασχηματισμού - 4020 kJ/kg.
3. Ταχύτητα έκρηξης: 7350 m/s
4. Brisance: 17mm.
5. Υψηλή έκρηξη: 310 κ.β. εκ.
Η ευαισθησία του πικρικού οξέος πρέπει να συζητηθεί χωριστά. Από μόνο του, δεν έχει πολύ υψηλή ευαισθησία, η οποία τράβηξε την προσοχή (ειδικά στο φόντο της τρινιτρογλυκερίνης). Ωστόσο, η λέξη "οξύ" στο όνομά του δεν είναι μόνο ένας φόρος τιμής στη χημική υπαγωγή αυτής της ουσίας. Το γεγονός είναι ότι, σε σύγκριση με την προγονική-φαινόλη, το "pickrinka" έχει μια μάλλον υψηλή σταθερά διάστασης. Χωρίς να υπεισέλθουμε σε λεπτομέρειες της θεωρίας της ηλεκτρολυτικής διάστασης και της ισορροπίας στα διαλύματα, σημειώνουμε μόνο το γεγονός ότι ως προς την αντοχή του είναι περίπου 1000 φορές ισχυρότερο από το οξικό και 20 φορές ισχυρότερο από το φωσφορικό.
Η αλληλεπίδραση ενός οξέος με τα μέταλλα τελειώνει πάντα με τον ίδιο τρόπο: λαμβάνονται άλατα, σε αυτή την περίπτωση, πικράτες. Αλλά με την ευαισθησία τους στις εξωτερικές επιρροές, όλα ήταν τελείως διαφορετικά από αυτή της «πικρίνκα»: είναι εξαιρετικά εκρηκτικά, ακόμη και τα άλατα νατρίου και αμμωνίου παρουσιάζουν αστάθεια. Τι μπορούμε να πούμε για τα σιδερένια πικράτα: εδώ ακόμη και μικρές ακαθαρσίες μπορούν να προκαλέσουν την έκρηξη ολόκληρου του πυρομαχικού.
Σύντομα το πικρικικό οξύ εμφανίστηκε ενώπιον της Γαλλικής Επιτροπής Εκρηκτικών. Από το βλέμμα του Marcelin Berthelot, που ανέλαβε να το μελετήσει, δεν ξέφυγε τίποτα. Διαπιστώθηκε ότι το πικρινικό οξύ είναι η πιο ισχυρή ουσία εκτόξευσης, δεύτερη μετά τη νιτρογλυκερίνη, ότι δεν υπάρχει αρκετό οξυγόνο στη σύνθεσή του και ότι είναι επιθυμητό να προστεθεί κάποιο είδος οξειδωτικού παράγοντα (αλλά όχι άλατος) σε αυτό. ότι το ίδιο το πικρικό οξύ είναι σχετικά ασφαλές, αλλά ότι όταν αποθηκεύεται υπό ακατάλληλες συνθήκες, ο σχηματισμός πικράτης επιταχύνεται κατά δεκάδες και εκατοντάδες φορές. ότι η ευαισθησία του πικρικού οξέος μπορεί να μειωθεί με τη σύντηξή του με δινιτροναφθαλίνη. Αυτές οι μελέτες σηματοδότησαν την αρχή μιας πλήρους επανάστασης στις απόψεις για το πικρικό οξύ. Τέλος, η δυσπιστία για το νέο εκρηκτικό διαλύθηκε από το έργο του Παριζιάνου χημικού Eugène Turpin, ο οποίος έδειξε ότι το χυτό πικρινικό οξύ αλλάζει αγνώριστα τις ιδιότητές του σε σύγκριση με την συμπιεσμένη σκόνη και χάνει την επικίνδυνη ευαισθησία του πολλές φορές.
Το λιωμένο πικρικό οξύ, με το κεχριμπαρένιο χρώμα του, θυμίζει πολύ μέλι (στα ελληνικά σημαίνει «στραγγιστό»), από το οποίο πήρε ένα από τα ονόματά του.
Περιττό να πούμε ότι το έργο του Turpin ήταν αυστηρά ταξινομημένο. Και όταν στη δεκαετία του ογδόντα οι Γάλλοι άρχισαν να παράγουν ένα νέο εκρηκτικό με το μυστηριώδες όνομα «μελινίτης», προκάλεσε τεράστιο ενδιαφέρον σε όλες τις χώρες. Άλλωστε, η κρουστική δράση πυρομαχικών εξοπλισμένων με μελινίτη εμπνέει τον δέοντα σεβασμό ακόμα και στην εποχή μας. Παρ' όλες τις προφυλάξεις, το μυστικό της μελινίτιδας δεν άργησε να γίνει, ωστόσο, ανοιχτό μυστικό. Ήδη το 1890, ο Mendeleev ανέφερε στον Ρώσο υπουργό ναυτικών Chikhachev:
«Όσο για τη μελινίτιδα, η καταστροφική επίδραση της οποίας ξεπερνά όλες αυτές τις δοκιμές, γίνεται ομοιόμορφα κατανοητό από ιδιωτικές πηγές από διαφορετικές πλευρές ότι η μελινίτιδα δεν είναι τίποτα άλλο από το πικρικό οξύ που ψύχεται υπό υψηλή πίεση».
Το 1894, το πικρικό οξύ άρχισε να παράγεται στη Ρωσία. Αυτό το θέμα ασχολήθηκε από τον S.V. Panpushko, έναν άνθρωπο με εξαιρετικές ικανότητες και μια ενδιαφέρουσα μοίρα. Νομίζω ότι η ιστορία για αυτόν αξίζει μια ξεχωριστή δημοσίευση.
Η ακμή της παγκόσμιας παραγωγής του πικρικού οξέος έπεσε στα χρόνια του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου. Αλλά εκείνη τη στιγμή, είχε ήδη έναν τρομερό αντίπαλο, ο οποίος την πίεσε γρήγορα τόσο πίσω όσο και μπροστά.
Οι οβίδες που παραδόθηκαν στην ήπειρο από τις ΗΠΑ κατά τον Α' Παγκόσμιο Πόλεμο με τις πρώτες μεταφορές, λόγω της δράσης του θαλάσσιου αέρα, έδωσαν μεγάλο αριθμό ημιτελών εκρήξεων. Ως αποτέλεσμα, το περιεχόμενο των οστράκων, που είχαν ένα έντονο κίτρινο χρώμα, ψεκάστηκε στον αέρα και οι άνθρωποι που εκτέθηκαν σε αυτό ("καναρίνια") καταράστηκε το πικρικικό οξύ όχι τόσο για την εκρηκτική του ισχύ, αλλά για το πικάντικο του γεύση στο στόμα και ριζωμένη μπογιά.
Εκτός από το δινιτροναφθαλίνιο, η δινιτροφαινόλη και η τρινιτροκρεσόλη χρησιμοποιούνται για τον εξοπλισμό πυρομαχικών. Αυτό σας επιτρέπει να τα εξοπλίσετε με πυρομαχικά μεγάλου διαμετρήματος. Χρησιμοποιούνται κράματα από 60% πικρικό οξύ και 40% δινιτροφαινόλη και 40% πικρικό οξύ και 60% τρινιτροκρεσόλη.
Πάρτε πικρικό οξύ από φαινόλη. Η φαινόλη μπορεί να νιτρωθεί απευθείας μόνο με πολύ αραιά οξέα, κάτι που είναι τεχνικά δύσκολο και ασύμφορο. Η νίτρωση της φαινόλης με ένα όξινο μείγμα, έστω και μέτριας ισχύος, είναι σχεδόν αδύνατη, αφού ο υψηλός ρυθμός αντίδρασης και κατά συνέπεια η έντονη απελευθέρωση θερμότητας προκαλεί την οξείδωση και τη ρητίνη της. Για την πρόληψη αυτών των διεργασιών, η σύνθεση χωρίζεται σε δύο στάδια. Στο πρώτο στάδιο, λαμβάνεται φαινόλη δισουλφονικό οξύ, στο δεύτερο - απευθείας τρινιτροφαινόλη.
Η διαδικασία σουλφόνωσης συνοδεύεται από την απελευθέρωση θειικού οξέος που αραιώνει το νερό και είναι αναστρέψιμη:
Όταν το φαινολοσουλφονικό οξύ υποβάλλεται σε επεξεργασία με νιτρικό οξύ παρουσία περίσσειας πυκνού θειικού οξέος, ένα από τα υδρογόνα στον πυρήνα αντικαθίσταται από μια νίτρο ομάδα (διαδικασία Α). παρουσία αραιού θειικού οξέος, η σουλφο ομάδα αντικαθίσταται από μια νίτρο ομάδα (διαδικασία Β):
Επομένως, κατά την εισαγωγή τριών νιτροομάδων σε ένα μόριο φαινόλης, είναι πιο σκόπιμο να πραγματοποιηθεί η διαδικασία με την ακόλουθη σειρά. Πρώτον, το δισουλφονικό οξύ φαινόλης λαμβάνεται από τη φαινόλη σε δύο στάδια, στη συνέχεια ένα μείγμα συμπυκνωμένου θειικού και νιτρικού οξέος προστίθεται στο μείγμα αντίδρασης:
Και, τέλος, η προκύπτουσα μάλλον πολύπλοκη ένωση σε αραιό θειικό οξύ μετατρέπεται σε τρινιτροφαινόλη:
Το νερό που απελευθερώνεται σε αυτή την περίπτωση δεν είναι ένα ατυχές εμπόδιο, αλλά (μια σπάνια περίπτωση!) Ένας πολύ σημαντικός παράγοντας: αραιώνει το μέσο αντίδρασης, ρυθμίζοντας αυτόματα τη συγκέντρωση του θειικού οξέος.
Σε αυτή την περίπτωση, η παραγωγή πικρικού οξέος από φαινολοσουλφονικό οξύ δεν απαιτεί τη χρήση κύκλου οξέος. Το πιο συμπυκνωμένο όξινο μίγμα εδώ χρειάζεται στην αρχή της διαδικασίας για την εισαγωγή της πρώτης νίτρο ομάδας και στη συνέχεια το νίτρο μίγμα αραιώνεται με το απελευθερωμένο νερό, γεγονός που καθιστά το μέσο κατάλληλο για την αντικατάσταση της σουλφο ομάδας με τη νίτρο ομάδα. Η νίτρωση προχωρά κάτω από τις πιο ευνοϊκές συνθήκες - σε ένα ομοιογενές μέσο, καθώς τα σουλφονικά οξέα και τα νιτροπαράγωγά τους διαλύονται καλά στο θειικό οξύ. Στο τέλος της διαδικασίας, κρύσταλλοι πολύ λιγότερο διαλυτής τρινιτροφαινόλης καθιζάνουν [5]. Το προκύπτον προϊόν συμπιέζεται από οξύ, πλένεται με νερό και ξηραίνεται.
Η σύνθεση είναι αρκετά απλή, όπως η σύνθεση της νιτρογλυκερίνης, αλλά το προϊόν που προκύπτει κινδυνεύει πολύ λιγότερο από έκρηξη. Το καθεστώς θερμοκρασίας διατηρείται λόγω της θερμότητας που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης (βέβαιο συν) και η συγκέντρωση του οξέος διατηρείται αυτόματα με την αραίωση του προκύπτοντος νερού (απλώς μια σπάνια τύχη - η σύμπτωση των κατευθύνσεων των δύο διεργασιών). Αυτή η απλότητα της τεχνολογίας κατέστησε δυνατή τη λήψη πικρικού οξέος σε τεράστιες ποσότητες. Αλλά μετά από 10 χρόνια χρήσης, πίσω στις αρχές του εικοστού αιώνα, το πικρικό οξύ αντικαταστάθηκε πλήρως από ένα ουδέτερο, πιο βολικό και ασφαλέστερο προϊόν. Ωστόσο, τόσο στον Α' Παγκόσμιο Πόλεμο όσο και στον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο, όταν δεν χρειαζόταν να φροντίσουμε για την ασφάλεια των πυρομαχικών κατά την αποθήκευση και οι οβίδες από το εργοστάσιο πήγαν κατευθείαν στην πρώτη γραμμή, η παραγωγή "πικρίνκα" ξανάρχισε και έφτασε τεράστιες αναλογίες. Από το 1, όταν εξαντλήθηκαν τα προπολεμικά αποθέματα οβίδων και οι πόροι των Γερμανών, και οι νάρκες και οι οβίδες και οι χειροβομβίδες άρχισαν να εξοπλίζονται με «πικρίνκα» αντί για τόλ.
Σε αυτό το σημείο της ιστορίας, φαίνεται πιο κατάλληλο να αρχίσουμε να μιλάμε για έναν εντελώς απρογραμμάτιστο πρακτικό ανταγωνισμό του πικρικού οξέος στην ιαπωνική του ενσάρκωση με την πυροξυλίνη ως εκρηκτικό κατά τη διάρκεια του διαβόητου Ρωσο-Ιαπωνικού Πολέμου, αλλά ο συγγραφέας δεν θα το κάνει εσκεμμένα: τόνοι χαρτιού και terabytes υπολογιστικών πόρων, αφιερωμένων σε αυτό το ζήτημα, δεν έδωσαν οριστικό τέλος σε αυτό το ζήτημα. Μάλλον θα αποφύγω...
Trotyl, αυτός είναι
Η παλάμη στην ανακάλυψη του τρινιτροτολουολίου πρέπει να δοθεί στους Γερμανούς. Ήταν ο εκπρόσωπος της Γερμανίας, Julius Wilbrandt, που το 1863 έλαβε για πρώτη φορά τρινιτροτολουόλιο. Η περαιτέρω ιστορία των μελλοντικών εκρηκτικών αναπτύχθηκε πιο γρήγορα από αυτή του πικρικού οξέος. Ήδη το 1887, το πρωσικό στρατιωτικό τμήμα άρχισε να ενδιαφέρεται για αυτόν ως πιθανό υποκατάστατο του πικρινικού οξέος στις οβίδες του πυροβολικού.
Ωστόσο, είχε μικρή επιτυχία. Μόλις στις αρχές του εικοστού αιώνα, χάρη στο έργο του Γερμανού μηχανικού G. Kast, βρήκε εφαρμογή στις στρατιωτικές υποθέσεις. Και το 1902, με την επίσημη ονομασία "FulIpuIver-2" (και ανεπίσημο, κρυπτογραφημένο "TNT"), το τεχνικά καθαρό τρινιτροτολουόλιο υιοθετήθηκε από τον γερμανικό στρατό ως πλήρωση για βλήματα πυροβολικού μικρού διαμετρήματος. Και στη Γερμανία, και σε πολλές άλλες χώρες, η TNT θεωρήθηκε γερμανική εφεύρεση.
Στη Γαλλία σκέφτονταν διαφορετικά. Και στη Ρωσία.
Έχει διατηρηθεί ένα αξιόλογο έγγραφο, το οποίο σας επιτρέπει να ρίξετε μια διαφορετική ματιά στην ιστορία της ανάπτυξης και της υλοποίησης του TNT. Ακολουθούν αποσπάσματα από αυτό το έγγραφο.
πολύ μυστικό
ΜΕΡΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ
για τη χρήση εκρηκτικών για τη φόρτωση βλημάτων σε χώρες του εξωτερικού
για τη χρήση εκρηκτικών για τη φόρτωση βλημάτων σε χώρες του εξωτερικού
Στην αναφορά της κας. Ο επιτελάρχης Rdultovsky σε επαγγελματικό ταξίδι στο εξωτερικό το 1906
Παράρτημα Αρ. Ι
στην υπ' αριθμ. 7/1906 έκθεση
στην υπ' αριθμ. 7/1906 έκθεση
Κατά τη διάρκεια της παραμονής μου στο εξωτερικό στις αρχές του τρέχοντος έτους, κατάφερα να συγκεντρώσω, ανεξάρτητα από την αποστολή που μου ανατέθηκε, ορισμένες πληροφορίες σχετικά με τη χρήση εκρηκτικών σε οβίδες πυροβολικού σε διάφορες πολιτείες.
...οκτώ. Μερικές πληροφορίες για το τρινιτροτολουόλιο. Όταν ήμουν στη Γερμανία, έτυχε να ακούσω ότι κάποια νέα ουσία για τη φόρτωση βλημάτων, γνωστή ως «TNT», δοκιμαζόταν στο γερμανικό πυροβολικό. Σύντομα καταφέραμε να μάθουμε ότι αυτό ήταν το υπό όρους όνομα του τρινιτροτολουολίου, που κατασκευάζεται από το εργοστάσιο της Carbonite Society κοντά στην Κολωνία. Όταν επισκέφτηκα αυτό το εργοστάσιο, κατάφερα να εξοικειωθώ σε γενικές γραμμές με την προετοιμασία του "TNT", αλλά το εργοστάσιο αρνήθηκε να μου δώσει πιο λεπτομερείς πληροφορίες, εξηγώντας το με καθυστέρηση στην έκδοση διπλώματος ευρεσιτεχνίας. Έλαβα μια παρόμοια εξήγηση σε ένα άλλο εργοστάσιο - την Anhalto-Westphalian Society.
... Κατά την άφιξή μου στη Γαλλία, σε συνομιλία με τον κ. Viel, ρώτησα τη γνώμη του για το τρινιτροτολουόλιο και έλαβα απάντηση ότι αυτό το εκρηκτικό από μόνο του είναι πολύ καλό, αλλά ότι επί του παρόντος τα γαλλικά εργοστάσια δεν παράγουν το αρχικό του προϊόν - το τολουόλιο.
... στην Αγγλία, στο εργοστάσιο της Εταιρείας Νόμπελ... αποδείχθηκε ότι ο κ. Βιέλ επέμενε εδώ και καιρό να μελετήσει τις ιδιότητες και τις μεθόδους κατασκευής υψηλότερων νιτροπαραγώγων...»
Σημειώνουμε ένα σημαντικό σημείο: ο ανήσυχος Viel, ο οποίος προσπάθησε επανειλημμένα να αποκτήσει διπλώματα ευρεσιτεχνίας για την απόκτηση εκρηκτικών (η ιστορία για αυτόν, όπως και πολλοί άλλοι χαρακτήρες αυτής της ιστορίας, αξίζει μια ξεχωριστή δημοσίευση, η οποία θα προετοιμαστεί από τον συγγραφέα εάν οι αναγνώστες εκφράσουν την επιθυμία να εξοικειωθούν με αυτό), γνώριζαν ήδη για το υποκατάστατο PC και προσπάθησαν να το εισαγάγουν στην παραγωγή. Έβλεπε το κύριο πρόβλημα ως την έλλειψη επαρκούς ποσότητας πρώτων υλών, αλλά, νομίζω, εδώ ήταν λίγο πονηρός - υπήρχαν αρκετά προβλήματα με την παραγωγή TNT και μόλις άρχιζαν να εμφανίζονται.
Και υπήρχε κάτι για να παλέψεις. Τα χαρακτηριστικά του τρινιτροτολουολίου (TNT) ήταν αρκετά εντυπωσιακά:
1. Ευαισθησία: δεν είναι ευαίσθητο σε κρούση, τριβή, διείσδυση σφαίρας, φωτιά, σπινθήρα, χημική επίθεση (4-8% των εκρήξεων όταν πέφτει φορτίο 10 κιλών από ύψος 25 cm).
2. Ενέργεια εκρηκτικού μετασχηματισμού - 4228 kJ/kg.
3. Ταχύτητα έκρηξης: 6900 m/s
4. Brisance: 19mm.
5. Υψηλή έκρηξη: 285 κ.β. εκ.
Δεν υπάρχει τίποτα περίεργο στη σχετική ευκολία με την οποία ο νεαρός Ρώσος αξιωματικός κατάφερε να μπει σε συζητήσεις για το τρινιτροτολουόλιο και μάλιστα να αντλήσει μερικές πολύ χρήσιμες πληροφορίες από αυτές τις συνομιλίες. Όπως ήδη γνωρίζει ο αναγνώστης, πολλοί άνθρωποι γνώριζαν πολλά για το τρινιτροτολουόλιο ως χημική ένωση στους κύκλους των χημικών και των επιστημόνων του πυροβολικού.
Έτσι, όταν εκτίθεται σε ανοιχτή φλόγα, η TNT αναφλέγεται και καίγεται με μια κίτρινη, πολύ καπνιστή φλόγα. Η καύση σε ατμοσφαιρική πίεση μοιάζει με αυτό:
C7H5N3O6 = 2NO + 3CO + H2Ο+4C+1,5Η2 + 1,5Ν2 + 400 kcal/kg
Η καύση σε υψηλή πίεση εξελίσσεται κάπως διαφορετικά:
C7H5N3O6 = 6CO + C + 2,5 Η2 + 1,5Ν2 + 632 kcal/kg
Η καύση σε περιορισμένο χώρο μεγάλης ποσότητας μπορεί να εξελιχθεί σε έκρηξη (θεωρητικά, αυτό δεν συμβαίνει στην πράξη). Η έκρηξη είναι η ακόλουθη διαδικασία:
C7H5N3O6 = 1,5CΟ2 + CO + 2Η2O + 4,5 C + 0,5 H2 + 1,5 Ν2 + 1011 kcal/kg
Άλλο όμως είναι το «TNT», ένα τεχνικό προϊόν της αναπτυσσόμενης χημικής βιομηχανίας, κατάλληλο για στρατιωτικούς σκοπούς. Ούτε στα γερμανικά εργοστάσια, ούτε στο ερευνητικό κέντρο Spandau, όπου επισκέφτηκε και ο V.I. Rdultovsky, δεν του δόθηκαν τεχνολογικές πληροφορίες.
Εντελώς απροσδόκητα και εντελώς ανακάλυψε τα προσεκτικά φυλαγμένα μυστικά των πρωσικών οπλοστασίων ... στη Γαλλία. Ο ενεργητικός και επιχειρηματίας λοχαγός Count A.A., οργάνωσε ένα ταξίδι στο Bourges, το κέντρο της σκέψης του γαλλικού πυροβολικού, για έναν συνάδελφο που εστάλη στο εξωτερικό.
Γάλλοι επιστήμονες πυροβολικού υποδέχτηκαν θερμά τον Ρώσο ομόλογό τους. Ο Βλαντιμίρ Ιωσήφοβιτς παραδέχτηκε αργότερα στην οικογένειά του και στους φίλους του ότι το κρασί που του κέρασαν οι Γάλλοι ήταν εξαιρετικό και ήταν απλώς κρίμα να το πετάξουμε ήσυχα σε γλάστρες με λουλούδια. Αλλά η συζήτηση αποδείχθηκε τόσο συναρπαστική - για το "TNT"!
Μια φορά στα χίλια χρόνια υπάρχουν τέτοιες συμπτώσεις. Διότι κυριολεκτικά την παραμονή αυτής της συνάντησης, στις 30 Απριλίου 1906, ο επικεφαλής χημικός του κύριου εργαστηρίου πυροτεχνίας στο Bourges, Διδάκτωρ Χημείας, Αντισυνταγματάρχης του Γαλλικού Πυροβολικού Koehler, έλαβε μια αποστολή από το Υπουργείο Πολέμου που τον εξόργισε στο πυρήνας. Η αποστολή, όπως έγραψε ο V.I. Rdultovsky στην έκθεσή του προς τους ανωτέρους του, μετέδωσε πληροφορίες πληροφοριών σχετικά με το νέο εκρηκτικό TNT που δοκιμάζεται σε μεγάλη κλίμακα στη Γερμανία, καθώς και ένα δείγμα αυτής της ουσίας. Το Υπουργείο συνέστησε να αξιολογηθούν προσεκτικά οι πληροφορίες σχετικά με τη νέα γερμανική εφεύρεση. Αυτό όμως ξεπερνούσε την ηθική δύναμη του επικεφαλής του κεντρικού εργαστηρίου πυροτεχνίας.
«Αυτό δεν είναι γερμανική εφεύρεση», φώναξε ο Κόλερ, άκρως ασύστολος, στον Ρώσο συνάδελφό του, «καταλαβαίνεις, αρχηγέ του επιτελείου, όχι Γερμανός! Αυτό είναι το επίτευγμα της Γαλλίας!».
Όπως καταλαβαίνετε, σε μια τέτοια κατάσταση δεν ήταν δύσκολο να παρακινήσετε τους εξαγριωμένους οικοδεσπότες να δώσουν τις κατάλληλες εξηγήσεις. Αρκετά χνουδωτός, ο Κέλερ, χωρίς δισταγμό, εξέθεσε προσεκτικά και με συμπάθεια στον ξένο αξιωματικό ακούγοντάς τον όλες τις πληροφορίες που είχε για την προτεραιότητά του στον τομέα της ανακάλυψης του τρινιτροτολουολίου και για τις άκαρπες προσπάθειες να ενδιαφέρει το Γαλλικό Υπουργείο Πολέμου γι' αυτόν. Συμπερασματικά, ο κάπως μαρασμένος χημικός εξέφρασε την ελπίδα ότι τώρα η ηγεσία του στρατού θα έδινε προσοχή στις εξελίξεις του «τουλάχιστον τώρα, όταν μπορεί ήδη να γίνει αποδεκτό στη Γερμανία...»
Ο Ρντουλτόφσκι έμαθε πολλά εκείνο το βράδυ. Και ότι ο Γάλλος χημικός, το 1895, ξεκίνησε εκτεταμένα πειράματα με TNT. Και για τις επιτυχίες στην εργαστηριακή σύνθεση εκρηκτικών, και ταυτόχρονα, για κάποια χαρακτηριστικά της διαδικασίας. Και για την αδράνεια της στρατιωτικής ηγεσίας, που δεν ήθελε να αλλάξει τίποτα. Και για την πανταχού παρούσα γερμανική νοημοσύνη, που του έκλεβε τακτικά σημειώσεις. Αλλά υπήρχε ένα ακόμη πράγμα που προειδοποίησε ιδιαίτερα τον χαμογελαστό και προσεκτικό καπετάνιο του επιτελείου: ο Koehler είπε ότι από το 1905 οι Γερμανοί ξεκίνησαν εκτεταμένα πειράματα σχετικά με τη χρήση TNT σε οβίδες βαρέως πυροβολικού. Πριν, κανείς δεν μπορούσε να χρησιμοποιήσει ένα ισχυρό εκρηκτικό για να εξοπλίσει οβίδες μεγάλου διαμετρήματος για κανόνια και οβίδες (τα προβλήματα που αντιμετώπισαν οι τεχνολόγοι όταν χρησιμοποιούσαν PC και NC περιγράφηκαν νωρίτερα). Οι πληροφορίες που λάβαμε μας επέτρεψαν να συμπεράνουμε ότι οι Γερμανοί κατάφεραν να πάρουν, αν όχι ιδανικά, τότε αρκετά βολικά και αποτελεσματικά εκρηκτικά.
Οι πληροφορίες που έλαβε ο V.I. ΠΟΛΕΜΙΚΟ ΝΑΥΤΙΚΟ. Επιπλέον, γεμάτη δράματα και προβλήματα, αποτυχίες και επιτυχίες, η ιστορία του ρωσικού TNT αποτελεί επίσης αντικείμενο ξεχωριστής μελέτης. Θα κάνουμε μια ακόμη σημείωση: ήδη το 1907 ελήφθη απόφαση για τη γενική εισαγωγή του TNT και το 1909 ξεκίνησε η βιομηχανική παραγωγή αυτού του εκρηκτικού. άλλες χώρες μεταπήδησαν σε αυτήν μόνο το 1911-1918.
Ποιο ήταν το κόλπο; Όπως πάντα, στη μεταφορά της διαδικασίας από το εργαστήριο στα βιομηχανικά συνεργεία. Όπως οι περισσότερες άλλες διεργασίες, η νίτρωση του τολουολίου λαμβάνει χώρα σε τρία στάδια. Στο πρώτο στάδιο, λαμβάνεται μονονιτροτολουόλιο:
Η διαδικασία διαρκεί περίπου μία ώρα στο μείγμα αντίδρασης της ακόλουθης σύνθεσης: θειικό οξύ - 55%, νιτρικό οξύ - 28% (η ποσότητα νιτρικού οξέος πρέπει να είναι 105% της θεωρητικά απαιτούμενης).
Το προϊόν της αντίδρασης είναι μονονιτροτολουόλιο, ένα ανοιχτό κίτρινο υγρό με σημείο τήξης 5°C. Η παραγωγή μονονιτροτολουολίου είναι το 95% της θεωρητικά δυνατής.
Το δεύτερο στάδιο είναι η παρασκευή του δινιτροτολουολίου σε ένα μίγμα νιτροποίησης της σύνθεσης: θειικό οξύ - 67%, νιτρικό οξύ - 23%.
Αυτή τη φορά, η ποσότητα νιτρικού οξέος που λαμβάνεται για νίτρωση θα πρέπει να είναι 200% της θεωρητικά απαραίτητης και ο χρόνος για τη διαδικασία θα πρέπει να είναι περίπου 2,5 ώρες.
Και τέλος, το τρίτο στάδιο είναι η ίδια η παραγωγή τρινιτροτολουολίου (TNT):
Χρησιμοποιείται ένα μείγμα νιτροποίησης της σύνθεσης: θειικό οξύ - 83%, νιτρικό οξύ - 17% [2, 17].
Ο χρόνος για τη διαδικασία είναι περίπου 1,5 ώρα. Η περίσσεια νιτρικού οξέος σε αυτό το στάδιο είναι 100% της θεωρητικής απαίτησης. Η απόδοση του τελικού προϊόντος είναι έως και 90% [2,3, 17].
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ TNT και πικρινικού οξέος; Σύμφωνα με τα κύρια χαρακτηριστικά, σχεδόν τίποτα: ορισμένες παράμετροι είναι υψηλότερες, μερικές είναι χαμηλότερες, αλλά όλες οι διαφορές, γενικά, βρίσκονται εντός των ορίων του στατιστικού σφάλματος (Πίνακας 1).
Πίνακας 1
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------------------------------------------
BB ...... Ευαισθησία ..... Ενέργεια έκρηξης ... Ταχύτητα έκρηξης .... Brisance ... Υψηλή έκρηξη
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------------------------------------------
ПК.......10/25/24-32....................4020..................7350.........................17...................310
ТНТ......10/25/4-8.......................4228..................6900.........................19...................285
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------------------------------------------
Αλλά με ευαισθησία, η κατάσταση είναι πολύ πιο ενδιαφέρουσα. Και αν τα προβλήματα με το πικρινικό οξύ έχουν ήδη γίνει εγχειρίδιο (και πάλι, επιτρέψτε μου να σας υπενθυμίσω - απλώς υπενθυμίζω, όχι άλλο! - Η συζήτηση "pyroxylin VS shimose" και ούτω καθεξής), τότε η TNT στερήθηκε εντελώς αυτές τις ελλείψεις: 4-8 % δεν είναι απλώς στατιστικά στοιχεία, είναι πρακτικά εγγύηση ασφαλούς χειρισμού πυρομαχικών.
Και τι γίνεται με τη δυνατότητα κατασκευής των διαδικασιών; Με την πρώτη ματιά, δεν υπάρχει διαφορά σε σύγκριση με τη νίτρωση με φαινόλη. Ωστόσο, μια πιο προσεκτική ματιά δείχνει ότι εάν στην πρώτη περίπτωση η συγκέντρωση του μείγματος νιτροποίησης ελέγχεται σχεδόν αυτόματα, τότε σε αυτή την περίπτωση δεν υπάρχει τέτοια πολυτέλεια. Και αυτό σημαίνει ένα απλό και λυπηρό γεγονός: καθένα από τα ενδιάμεσα πρέπει να απομονωθεί και να υποβληθεί σε επεξεργασία σε νέα μείγματα αντίδρασης.
Ο διαχωρισμός ουσιών από μείγματα είναι μια από τις πιο αντιπαθητικές διαδικασίες από τους χημικούς. Όσον αφορά την εισροή ενέργειας και εργασίας, κατά κανόνα, απαιτεί δεκάδες και εκατοντάδες φορές περισσότερη προσπάθεια από την ανάμειξη (κλασικό παράδειγμα είναι η εργασία για τη Σταχτοπούτα, που εκδόθηκε από μια ύπουλη θετή μητέρα). Ο χρόνος παραγωγής και το κόστος του προϊόντος αυξάνονται πολλαπλάσια, όπως και η κλίμακα παραγωγής. Η διαλυτότητα των νίτρο παραγώγων του τολουολίου στο νερό είναι πολύ χαμηλή, αλλά και από τα τρία προϊόντα, μόνο το μονοπαράγωγο (πρώτο στάδιο) είναι υγρό ελαφρύτερο από το νερό, γεγονός που διευκολύνει την απομόνωσή του. Τα παράγωγα δι- και τρινιτρο είναι στερεά και ο διαχωρισμός τους από την υδατική φάση απαιτεί διατήρηση του μείγματος στους 90 - 100 C. Ας πάμε ξανά στον συγκριτικό πίνακα.
Πίνακας 2
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------
BB.....Κατανάλωση αντιδραστηρίων ανά 1kg......Αριθμός σταδίων........Αριθμός
........Αζωτούχο οξύ..Θειικό οξύ .............................. προϊόντα
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------
ΤΚ.........1,4............2,8............ ......3... ...................1
TNT.........3,9.............6,3............. .....3... ...................3
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------
Όπως μπορείτε να δείτε, με σχετικά ίσα χαρακτηριστικά μάχης και των δύο εκρηκτικών, οι παράμετροι παραγωγής σαφώς δεν ήταν υπέρ του TNT. Μόνο τα κράτη που είχαν δύο παράγοντες στη διάθεσή τους θα μπορούσαν να λύσουν αυτό το πρόβλημα: μια ανεπτυγμένη χημική βιομηχανία και σχετικά μικρά αποθέματα Η/Υ που είχαν συσσωρευτεί εκείνη την εποχή.
Πώς δεσμεύτηκε το άζωτο
Έτσι, η κατάσταση έχει γίνει εξαιρετικά σαφής: μόνο χώρες με μεγάλη ποσότητα φθηνού νιτρικού οξέος και υψηλής βιομηχανικής χημικής-τεχνολογικής παραγωγής μπορούν να παράγουν ισχυρά εκρηκτικά. Οι αδιαμφισβήτητοι ηγέτες από αυτή την άποψη στο δεύτερο μισό του XNUMXου αιώνα ήταν η Αγγλία, η Γαλλία και η Γερμανία. Και εδώ ο Πρώτος Παγκόσμιος Πόλεμος ξεκίνησε πολύ νωρίτερα από ό,τι οι θανατηφόροι πυροβολισμοί στο Σεράγεβο.
Το πρόβλημα της δέσμευσης του αζώτου (όπως στη χημική τεχνολογία αποκαλούν το σύμπλεγμα διαδικασιών μετατροπής του ατμοσφαιρικού αζώτου σε νιτρικό οξύ και τα άλατά του) οι χημικοί έχουν προβληματιστεί εδώ και πολύ καιρό. Λύστε το με δύο τρόπους.
Το πρώτο ήταν η άμεση οξείδωση του αζώτου με οξυγόνο:
N2 + Ο2 — 2 ΟΧΙ
Επιπλέον, όλα φαίνονταν απλά: στην αρχή, το οξείδιο μετατράπηκε εύκολα σε διοξείδιο
2ΟΧΙ+Ο2 = 2 ΟΧΙ2
το οποίο επίσης απορροφήθηκε εύκολα από νερό εμπλουτισμένο με οξυγόνο για την παραγωγή νιτρικού οξέος:
4 ΟΧΙ2 + 2 Ω2Ο + Ω2 = 4 HNO3
Οξύ από αέρα και νερό - ο ίδιος ο Αριστοτέλης θα είχε γίνει πράσινος από φθόνο. Φαινόταν πιο εύκολο: βρίσκουμε ένα κατάλληλο ποτάμι με ταραγμένη ροή, χτίζουμε ένα ενιαίο συγκρότημα από έναν υδροηλεκτρικό σταθμό και ένα εργοστάσιο για την παραγωγή νιτρικού οξέος, και - voila, το πρόβλημα λύθηκε. Αλλά αυτό που φαίνεται στο χαρτί δεν είναι πάντα τόσο εύκολο στην πραγματική ζωή.
Όπως γνωρίζετε, ο διάβολος βρίσκεται στις λεπτομέρειες. Σε αυτή την περίπτωση, το εικονίδιο έγινε μια τέτοια λεπτομέρεια - - ένα από τα σύμβολα που αντιπαθούσαν περισσότερο οι χημικοί. Υποδηλώνει το λυπηρό γεγονός ότι η αντίδραση βρίσκεται σε κατάσταση δυναμικής ισορροπίας και σε κάθε στιγμή ο αριθμός των μορίων που σχηματίζονται και διασπώνται είναι ο ίδιος. Επιπλέον, η κατάσταση ισορροπίας επιτυγχάνεται πολύ γρήγορα: όταν η περιεκτικότητα σε μονοξείδιο του αζώτου είναι περίπου 2-3%. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να αποφευχθεί μόνο με ψύξη του μίγματος αντίδρασης. Σε εργαστηριακές συνθήκες, ήταν δυνατή η εφαρμογή αυτής της προσέγγισης, αλλά σε βιομηχανικές συνθήκες, η τελική απόδοση του προϊόντος παρέμεινε καταθλιπτικά χαμηλή. Το δεύτερο πρόβλημα στο δρόμο προς την εφαρμογή της άμεσης οξείδωσης του αζώτου ήταν η υπερβολική κατανάλωση ενέργειας: 1 χιλιάδες kWh δαπανήθηκαν ανά 70 τόνο προϊόντος και μόνο το 3% αυτής της ενέργειας δαπανήθηκε για την απόκτηση προϊόντων. Γενικά, το ατμοσφαιρικό άζωτο φαινόταν αδιαπέραστο, σαν κρεβατοκάμαρα βασίλισσας.
Αλλά, όπως γνωρίζετε, δεν υπάρχουν απόρθητα οχυρά: αν αποτύχει μια άμεση επίθεση, μπορείτε πάντα να βρείτε μια λύση. Ένας τέτοιος ελιγμός στο θέμα της δέσμευσης αζώτου ήταν η οξείδωση της αμμωνίας:
4 ΝΗ3 + 7 Ο2 = 4 ΟΧΙ2 + 6 Ω2O
Ωστόσο, η επιβλαβής φύση της φύσης έγκειται στο γεγονός ότι δεν υπάρχει ούτε πηγή αμμωνίας στη φύση, αν και τα συστατικά για την παραγωγή της είναι τα ίδια (νερό και αέρας) και είναι διαθέσιμα σε απεριόριστες ποσότητες οπουδήποτε στον πλανήτη.
Είναι παράδοξο, αλλά η παραγωγή υδρογόνου με ηλεκτρόλυση νερού, η σύνθεση αμμωνίας και η οξείδωσή της σε τόξο ηλεκτρικής εκκένωσης - ένας τέτοιος κυκλικός κόμβος αποδείχθηκε ότι ήταν οικονομικά και τεχνολογικά πιο κερδοφόρος και φθηνότερος από την άμεση οξείδωση του αζώτου.
Η σύνθεση της αμμωνίας είναι επίσης μια αναστρέψιμη αντίδραση, αλλά η ισορροπία εμφανίζεται σε περιεκτικότητα σε αμμωνία περίπου 30%. Και παρόλο που απαιτεί επίσης τη χρήση θερμότητας και αύξηση της θερμοκρασίας, οι συνθήκες του μπορούν να αλλάξουν σημαντικά προς την κατεύθυνση της διευκόλυνσης της διαδικασίας.
Και εδώ βρισκόμαστε αντιμέτωποι με μια από τις πιο ρομαντικές σελίδες στον αγώνα των χημικών, που προηγήθηκε της σύγκρουσης των στρατηγών. Ένας άλλος χαρακτήρας εμφανίστηκε στη σκηνή - ο καταλύτης. Είναι αυτές οι υπέροχες ουσίες, που αποκαλούνται από τον Van't Hoff το «μαγικό ραβδί της χημείας», που καθιστούν δυνατή τη ριζική επιρροή των χημικών διεργασιών.
Η εύρεση και η προσαρμογή των καταλυτών δεν είναι εύκολη υπόθεση. Συχνά αυτή η εργασία μπορεί να διαρκέσει αρκετά χρόνια και κανείς δεν μπορεί να εγγυηθεί την επιτυχία εκ των προτέρων.
Στη Γερμανία, αυτό το πρόβλημα ανέβηκε στο υψηλότερο επίπεδο: ο ίδιος ο Κάιζερ επέβλεψε προσωπικά το έργο για την εύρεση ενός καταλύτη. Το ζήτημα επιλύθηκε με γερμανική σχολαστικότητα και ακρίβεια. Στους χημικούς δόθηκε το καθήκον - ούτε λίγο ούτε πολύ, αλλά να αναπτύξουν μια θεωρία για τη δράση των καταλυτών και, στη βάση της, να βρουν την πιο αποτελεσματική για την αντίδραση λήψης αμμωνίας. Για τα έργα αυτά διατέθηκε ένα ασύλληπτο ποσό για εκείνες τις εποχές - 100000 μάρκα και ορίστηκε περίοδος δύο ετών. Όμως δύο χρόνια σκληρής δουλειάς κατέληξαν σε αποτυχία. Στη συνέχεια, ο Κάιζερ εκχωρεί ξανά 50000 μάρκα από το ταμείο και δίνει το καθήκον σε ένα χρόνο να βρει έναν κατάλληλο καταλύτη εμπειρικά. Με την παιδαγωγία που χαρακτηρίζει τους Γερμανούς, οι επιστήμονες πέρασαν από περίπου 250 χιλιάδες διαφορετικά υλικά: απλές και σύνθετες ουσίες, μείγματα και κράματα, υγρά, στερεά και αέρια. Ο καταλύτης που βρήκαν το 1908 - ένα κράμα πλατίνας με ιρίδιο ή ρόδιο - παρά το γεγονός ότι τώρα έχουν βρεθεί φθηνότερα ανάλογα, εξακολουθεί να λειτουργεί σωστά σε πολλές χημικές επιχειρήσεις (κοιτάζοντας μπροστά, θα πω ότι οι Γερμανοί χημικοί Fritz Haber το 1918 και ο Karl Bosch, ο οποίος βελτίωσε πολύ αυτή τη διαδικασία, έλαβε το βραβείο Νόμπελ το 1931 για την έρευνά του.)
Αλλά όλα αυτά έγιναν αργότερα, μετά τις Βερσαλλίες και έναν νέο γύρο στρατιωτικοποίησης στη Γερμανία. Και τότε η Γερμανία κράτησε το μυστικό της όχι χειρότερα από τους σταυροφόρους του Αγίου Δισκοπότηρου. Οι εργασίες για τη σύνθεση της αμμωνίας μεταφέρονται από τα εργαστήρια της Καρλσρούης στην εταιρεία Baden aniline-soda (εκεί εντάχθηκε στην εργασία ο K. Bosch). Το 1910, η BASF ανέπτυξε πλήρως και εισήγαγε την τεχνολογία για την παραγωγή αμμωνίας και νιτρικού οξέος. το 1913 χτίστηκε ένα εργοστάσιο στο Oppau, ήδη κατά τη διάρκεια του πολέμου - στο Leine. Στις αρχές της δεύτερης δεκαετίας του εικοστού αιώνα, τα γερμανικά εργοστάσια κάλυπταν πλήρως τις ανάγκες σε οπλοστάσια για εκρηκτικά και οι αγρότες για αζωτούχα λιπάσματα. Σε περίπτωση κινητοποίησης, τα εργοστάσια θα μπορούσαν να παράγουν κολοσσιαίους όγκους εκρηκτικών και πυρίτιδας που απαιτούνται για έναν πόλεμο μεγάλης κλίμακας. Και όλα αυτά χωρίς εξωτερικές προμήθειες, αποκλειστικά σε εγχώριες πρώτες ύλες (όπως γνωρίζετε, ο αέρας είναι οικιακός παντού). Οι Χιλιανοί μετρούσαν τις απώλειές τους, οι Βρετανοί ναύαρχοι κάπνιζαν νευρικά στο περιθώριο - οι τεθωρακισμένες μοίρες τους δεν ήταν πλέον ο εγγυητής της παγκόσμιας ειρήνης (ακριβέστερα, της αγγλικής παγκόσμιας τάξης). Εν τω μεταξύ, στο Πότσνταμ οι στρατηγοί σχεδίαζαν να κατακτήσουν τον κόσμο (άλλη μια ζάλη από την επιτυχία). Τώρα, χάρη στο Haber, τα εκρηκτικά που χρειάζονταν για τον πόλεμο ήταν διαθέσιμα σε απεριόριστες ποσότητες.
Τα πάντα στον κόσμο μας είναι αλληλένδετα. Και σχεδόν τίποτα δεν θεωρείται δεδομένο. Εκτός, ίσως, από ένα πράγμα: τη διαρκή σημασία της επιστήμης. Ο συγγραφέας δεν θέλει να μοιάζει με αυτόν τον αξιοσημείωτο βατήρα που υμνεί το εγγενές έλος του στην κορυφή των πνευμόνων του, αλλά μελετώντας την ιστορία του κόσμου και την ιστορία της επιστήμης τον πείθει ότι οι χώρες των οποίων η ηγεσία έδωσαν προσοχή στην ανάπτυξη των θεμελιωδών επιστημών, χωρίς απαιτώντας από αυτά να έχουν άμεσο πρακτικό αποτέλεσμα, με αποτέλεσμα πάντα να επωφελούνται ως γρήγορη λύση σε πιεστικά προβλήματα. Και η χημεία, ως μια από τις παλαιότερες και πιο εκπληκτικές επιστήμες, ανήκει σε μια από τις κορυφαίες θέσεις.
Και το άζωτο και οι ενώσεις του δεν αποσύρθηκαν μετά τη μετάβαση σε TNT. Επιπλέον, σήμερα, καθώς εγκαταλείπουν σταδιακά το άλλοτε τόσο δημοφιλές τίμημα, δαμάζουν τακτικά τον διάβολο των εκρηκτικών σε ακόμα πιο ισχυρά εκρηκτικά: εξογόνο και οκτάγονο. Και πρόσφατα, υπήρξαν αναφορές στον Τύπο για τη σύνθεση μιας νέας εκρηκτικής ύλης ανατίναξης, η οποία ισχυρίζεται ότι περιλαμβάνεται στην ελίτ λίστα με τα πιο δημοφιλή εκρηκτικά στον κόσμο. Μιλάμε για εξανιτροεξααζαισοβουρτζιτάνη, γνωστή με την εμπορική ονομασία CL-20. Το μόριο του είναι ένα αριστούργημα της συνθετικής χημείας, που αντιπροσωπεύει μια διάτρητη δομή δύο πενταγώνων, στα οποία υπάρχουν περισσότερα άτομα αζώτου από άτομα άνθρακα.
Έτσι η στρατιωτική ιστορία του αζώτου και των νιτρικών συνεχίζεται...
Λογοτεχνία
1. http://wap.alternativa.borda.ru/?1-5-120-00000316-000-0-0-1140073895.
2. http://www.pirotek.info/VV/Sintez_TNT.html.
3. http://www.exploders.info/sprawka/40.html.
4. Khimik.ru. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4574.html.
5. http://rudocs.exdat.com/docs/index-34762.html?page=17.
6. http://army.armor.kiev.ua/engenear/dinamit.shtml.
7. http://www.pirotek.info/Vv2/nitroglycol.htm.
8. http://www.exploders.info/sprawka/91.html.
9. Α. Stetbacher. Πυρίτιδα και εκρηκτικά. Μόσχα: ONTI - Κύρια συντακτική επιτροπή χημικής λογοτεχνίας, 1936.
10. L.V. Dubnov, N.S. Μπαχάρεβιτς, Α.Ι. Ρομανόφ. Βιομηχανικά εκρηκτικά. Μόσχα, "Nedra", 1988.
11. Φ. Ναούμ. Νιτρογλυκερίνη και εκρηκτικά νιτρογλυκερίνης. Μόσχα - Λένινγκραντ: Κρατικός Χημικός-Τεχνικός Εκδοτικός Οίκος ΟΝΤΙ, 1934.
12. http://war.newru.org/news/dinamitnye_pushki_zalinskogo/2012-11-24-88.
13. http://piterhunt.ru/pages/nk-os/3/3.htm.
14. Stanitsyn V. Gunpowder // Χημεία και ζωή. 1975. Νο 10. σελ. 48-54.
15. http://igor-grek.ucoz.ru/publ/tekhnologii/vzryvchatka_pikrinovaja_kislota/7-1-0-156.
16. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/104953.
17. Demidov V.I. Πικρό μέλι - "μελινίτης" // Χημεία και ζωή. 1974. Νο 8. Από 61-65.
18. Orlova E.Yu. Χημεία και τεχνολογία ισχυρών εκρηκτικών. 3η έκδ. αναθεωρήθηκε L.: Chemistry, 1981. 312 p.
Τα ειδησεογραφικά μας κανάλια
Εγγραφείτε και μείνετε ενημερωμένοι με τα τελευταία νέα και τα πιο σημαντικά γεγονότα της ημέρας.
πληροφορίες