Первоначально компания Nobel продавала динамит под названием «взрывной порошок Nobel», но затем решила изменить название на динамит, происходящее от древнегреческого слова dýnamis ( δύναμις ), означающего «сила». 4 5
Взрывное дело: как гибель брата подтолкнула Нобеля к идее создания динамита
140 лет назад Альфред Нобель запатентовал новую взрывчатую смесь, которую назвал динамитом. Это изобретение произвело революцию в горнодобывающей промышленности. Новая взрывчатка помогла повысить производительность шахт и сделала работу шахтеров намного безопаснее. Но люди, которые были близки к Нобелю, заплатили высокую цену. Вот статья RT о том, как динамит изменил мир и жизнь Нобеля.
Долги за недоказанные изобретения, настоятельные требования кредиторов и пожар, уничтоживший дом шведа Эмануэля Нобеля, заставили его семью покинуть свой дом в Стокгольме. Дворяне бежали в Санкт-Петербург в 1837 году. Город на берегах Невы принял семью и предложил им новую жизнь и новые перспективы.
В российской столице Нобели наладили производство морских мин и токарных станков, а когда наконец встали на ноги, решили отправить своего сына Альфреда учиться за границу. 16-летний подросток объехал почти всю Европу, пока не оказался в Париже. Там он познакомился с итальянским химиком Асканио Собреро, первооткрывателем нитроглицерина.
Альфред был предупрежден: Нитроглицерин — опасное вещество, которое может взорваться в любой момент. Но предостережения молодого человека, казалось, ободрили его. Он хотел научиться справляться со взрывной энергией, чтобы использовать ее с пользой. Тем более что в это время закончилась Крымская война (1853-1856), на которой обогатилась семья Нобелей.
Компании, которые брали военные заказы, терпели убытки, а родственникам Альфреда снова грозила безработица. Сыновний долг и честолюбие побудили молодого ученого продолжать работу, и в 1863 году его усилия были вознаграждены. Альфред изобрел ртутный предохранитель для гремучих змей. Современники считали достижение Нобеля величайшим со времен открытия пороха, но это было только начало его пути.
По словам Владимира Белина, профессора Института горного дела Национального технического университета «МИСиС» и президента Национальной организации инженеров-взрывников, «детонатор Нобеля до сих пор функционирует, и его конструкция не сильно отличается от современной.
«При использовании пороховых магазинов человек, который их взрывает, находится в непосредственной близости. Со взрывным колпачком он может находиться вне зоны возможного поражения», — сказал Белин в интервью RT. «Мы также не должны забывать, что Альфред Нобель был бизнесменом. Он задержал разработку других промышленных взрывчатых веществ (ВВ) на 20 лет. Нобель купил патент на взрывчатку из нитрата аммония, которая была не так эффективна, как динамит, но менее опасна. Как бы то ни было, все инженеры-взрывники мира почитают Нобеля и считают его основателем современных взрывчатых веществ.
Через некоторое время молодой ученый покинул Санкт-Петербург и вернулся в родную Швецию, где продолжил свои эксперименты с нитроглицерином и создал лабораторию, которая навсегда изменила жизнь семьи.
3 сентября 1864 года в лаборатории Нобеля произошел взрыв. Альфред знал об опасности нитроглицерина и не раз был свидетелем взрывов и несчастных случаев, но никогда еще неудачные эксперименты не причиняли ему столько боли. Одной из жертв был его 20-летний брат Эмиль. Известие о смерти сына потрясло Эммануэля Нобеля, который перенес инсульт и навсегда остался прикованным к постели. Альберт долго скорбел, но боль утраты не захлестнула его, и он продолжил свои исследования.
По воле случая
За короткое время Нобелю удалось найти инвесторов, которые согласились финансировать его исследования. В разных городах появились заводы по производству нитроглицерина. Но снова и снова происходили взрывы, которые уносили жизни рабочих. Чаще всего взрывались автомобили, перевозившие ампулы с химикатом. Истории обрастали подробностями, распространялись слухи, создавая почву для домыслов и паники. В конце концов, потребовалось вмешательство Альфреда. Проследив все этапы производства нитроглицерина, он разработал список правил, которые помогли обезопасить процесс добычи и транспортировки вещества.
«Поведенческие финансы»: Нобелевская премия по экономике присуждена бывшему советнику Барака Обамы
Американец Ричард Талер получил Нобелевскую премию по экономике. Ученый был награжден за психологический анализ усыновления.
В жидком состоянии нитроглицерин по-прежнему чрезвычайно опасен. Если его трясли, неправильно хранили или транспортировали, он может взорваться в любой момент. Учитывая особенности вещества, Нобель прибегнул к хитрости: он начал добавлять метиловый спирт, благодаря которому нитроглицерин перестал быть взрывоопасным. Но там, где он открыл одну дверь, он закрыл другую. Восстановить взрывную силу нитроглицерина было почти так же сложно и опасно. При изготовлении спирта из нитроглицерина может произойти взрыв. Пытаясь затвердеть вещество, Нобель пришел к революционному решению, которое привело к изобретению динамита.
Бумага, кирпичная пыль, цемент, мел, даже опилки — смешивание нитроглицерина с этими материалами не дало желаемых результатов. Раствор состоял из кизельгура или «каменного порошка», как его еще называли. Это рыхлая порода, напоминающая известняк, которая находится на дне резервуаров. Этот легкий, податливый и доступный материал стал ответом на все вопросы Альфреда.
Согласно легенде, распространенной при жизни Нобеля, идея использовать кизельгур пришла к нему совершенно случайно. При перевозке нитроглицерина одна из бутылок разбилась, и ее содержимое вылилось на ящик с кизельгуром. Нобель испытал полученную смесь на взрывоопасность. Все испытания прошли успешно: смесь оказалась в пять раз безопаснее и мощнее пороха, за что и получила название динамит (от древнегреческого слова, означающего «сила»). Название способствовало коммерческому успеху изобретения: С одной стороны, он избежал упоминания нитроглицерина, наводившего ужас на весь мир, а с другой — привлек внимание к огромной силе взрывной новинки.
Альфред Нобель запатентовал свое изобретение 25 ноября 1867 года.
На волне успеха
Производство динамита неуклонно росло, и за следующие восемь лет Альфред открыл 17 заводов. Взрывчатые вещества Нобеля помогли завершить строительство 15-километрового Готардского тоннеля в Альпах и Коринфского канала в Греции. Динамит также использовался при строительстве более 300 мостов и 80 туннелей. Но вскоре у основателя бизнес-империи появилась конкуренция, вынудившая Nobel модернизировать свои взрывчатые вещества.
Динамит был слабее чистого нитроглицерина, его трудно было использовать под водой, и он терял свои свойства при длительном хранении. Затем Альфреду пришла в голову новая идея — опять же, если верить легенде, совершенно случайно. Во время экспериментов он порезал палец о стекло разбитой бутылки. Он обработал рану коллодием — густым, липким раствором, который при высыхании образует тонкую пленку. Нобель предположил, что вещество хорошо смешивается с нитроглицерином. И он был прав. На следующий день он сконструировал новое взрывчатое вещество — «Гремучее желе», которое впоследствии назвали самым современным динамитом.
Невероятная и трагическая история изобретения динамита
Нобелевская премия была учреждена изобретателем Альфредом Нобелем (1833-1896), который является не только тезкой одной из самых важных премий, ежегодно присуждаемых за академические, культурные и научные достижения, но и известен изобретением динамита.
Самое главное, что шведский промышленник, инженер и изобретатель строил мосты и здания в своей столице Стокгольме. Строительные работы вдохновили Нобеля на исследование новых методов взрыва горных пород. В 1860 году Нобель впервые экспериментировал с химическим взрывчатым веществом под названием нитроглицерин.
Нитроглицерин и динамит
Нитроглицерин был впервые изобретен в 1846 году итальянским химиком Асканио Собреро (1812-1888). Нитроглицерин очень летуч в своем естественном, жидком состоянии. Нобель понял это и в 1866 году обнаружил, что при смешивании нитроглицерина с кремнием жидкость превращается в податливую пасту, которую он назвал динамитом. Одно из преимуществ динамита перед нитроглицерином заключалось в том, что его можно было делать цилиндрической формы и вставлять в скважины для добычи полезных ископаемых. Теперь оставалось только найти способ сделать смесь стабильной.
Однажды Альфред Нобель случайно уронил бутылку с нитроглицерином на пол лаборатории, засыпанный опилками. Нитроглицерин нестабилен и опасен в обращении, но взрыва не произошло: опилки поглотили все содержимое бутылки. Так был изобретен динамит. Завернутые в промасленную бумагу опилки, пропитанные нитроглицерином, можно было относительно легко транспортировать, поэтому изобретение стало таким популярным. Для безопасного воспламенения динамита Нобель изобрел детонатор.
Первый патент на динамит
В 1863 году Нобель запатентовал детонатор или взрывной колпачок для воспламенения нитроглицерина. Детонатор воспламенял взрывчатку не тепловым горением, а мощным ударом. Нобель построил первый завод по производству нитроглицерина и динамита. Казалось, это был успех. Но 3 сентября 1864 года во время строительства другого завода вблизи Стокгольма взорвался сарай, где производился нитроглицерин. В трагедии погибли пять человек, включая младшего брата Нобеля Эмиля. Трагическая случайность, однако, не остановила Альфреда на его пути.
В 1867 году Нобель получил патент США № 78,317 на изобретение динамита. Нобель также усовершенствовал свой детонатор (взрывной колпачок) так, чтобы его можно было поджечь. В 1875 году Нобель изобрел взрывчатый желатин, который был более стабильным и мощным, чем динамит, и запатентовал его в 1876 году. В 1887 году он получил французский патент на «Ballistite», бездымный взрывчатый порох, изготовленный из нитроцеллюлозы и нитроглицерина. Хотя баллистит был разработан как заменитель черного пороха, его разновидность используется сегодня в качестве твердого топлива для ракет.
История создания и кто изобрел
На вопрос, кто и когда изобрел динамит, есть однозначный ответ: шведский ученый Альфред Нобель в 1866 г. Его разработка напрямую связана с открытием нитроглицерина. Последний был изобретен в 1846 году итальянским химиком Асканио Собреро. Полученное вещество оказалось чрезвычайно взрывоопасным, но сразу же было произведено в нескольких странах, включая Россию.
Различные ученые проводили активные исследования по стабилизации нитроглицерина. В России в этой области известны Николай Зинин и Василий Петрушевский. По некоторым данным, Альфред Нобель в молодости был их студентом. С 1859 года он вместе со своим отцом и братом экспериментировал с жидким нитроглицерином, чтобы обеспечить его использование.
В 1863 году они открыли новый метод детонации, основанный на взаимодействии с ртутью гремучих змей. Это упростило использование взрывчатых веществ и привело к изобретению взрывного колпачка. Последнее изобретение пережило практическое применение динамита и используется до сих пор. Альфред Нобель также изобрел непрерывный процесс производства нитроглицерина в инжекторе путем смешивания глицерина и азотной кислоты.
Как и многие изобретения, изобретение динамита имеет свою легенду. Согласно ей, в 1866 году одна из бутылок протекла, и нитроглицерин просочился в силикатную породу (кизельгур). Нобель заметил это, исследовал взрывчатые свойства нового соединения и таким образом нашел способ производства динамитных камней.
На самом деле, исследования поглощающей способности нитроглицерина начались еще в 1864 году. Бумага, порох, опилки, хлопок, уголь, гипс, битый кирпич и другие материалы испытывались один за другим. Наилучшее взаимодействие нитроглицерина наблюдалось с кизельгуром.
В 1865 году он посвятил себя исследованию и разработке соотношения и химического состава будущих взрывчатых веществ. Также было уделено внимание изготовлению и упрощению процесса. В 1866 году Нобель, изобретатель динамита, представил его публике, сразу же развенчав миф об утечке нитроглицерина.
Изобретение Нобеля сразу же оценили его современники. Новое взрывчатое вещество оказалось более безопасным в использовании и транспортировке. В 1867 году изобретатель запатентовал формулу своего открытия как «Kieselguhr-Dinamit» или «Gur-Dinamit», содержащую 30-70% нитроглицерина. В 1868 году Альфред и его отец были награждены Шведской золотой медалью за свои разработки.
Физические и химические качества
Динамит представляет собой твердую массу, состоящую из двух основных компонентов: Нитроглицерин и абсорбирующий сорбент. Химический и физический состав материала варьируется в зависимости от классификации и применения. Поэтому информация о том, из чего сделан динамит, имеет решающее значение для его свойств.
Советский динамит состоит из следующих компонентов:
- нитросмесь на основе нитроглицерина — 62%;
- нитрат натрия — 32%;
- коллоксилин — 3,5%;
- древесная мука — 2,5%.
Физические свойства этого материала следующие:
- чувствительность к удару грузом в 2 кг — 25 см;
- температура вспышки — 205 °C;
- скорость детонации — 6000 м/с;
- теплота взрыва — 1210 ккал/кг;
- температура продуктов взрыва — 4040 °C;
- объем продуктов взрыва — 630 л/кг;
- бризантность по Гессу — 16 мм;
- работоспособность по Трауцлю — 350 куб. см;
- КПД взрыва — 76%;
- тротиловый эквивалент — 1,2.
Использование нитроглицериновой смеси вместо чистого нитроглицерина обусловлено снижением температуры застывания. Для этого добавляют нитрогликоль или диэтиленгликоль диэтилнитрат. Последний используется для азотной взвеси в советском динамите.
Из-за химических и физических свойств при хранении полученных брикетов необходимо соблюдать определенные условия. Срок хранения материала составляет один год. Динамит слабо растворим в воде, не вступает в реакцию с металлом, но хорошо горит, приводя к взрыву.
Обычный динамит хранится в хорошо проветриваемом месте при температуре от 10 до 22 градусов Цельсия. Важно защищать его от солнечного света. Эти значения являются стандартными, но для арктического транспорта и южных широт доступны смеси с различными температурами хранения.
Снижение температуры сверх допустимой повышает чувствительность. Такие материалы могут воспламеняться при минимальном физическом воздействии. Превышение температуры приводит к выделению нитроглицерина, который из-за своей нестабильности также может привести к взрыву.
Чувствительность разных видов динамита
Из-за различного химического состава чувствительность материала к физическим воздействиям также различна. Советский динамит (62 %) взрывается, когда двухкилограммовая гиря ударяет по брикету с высоты 25 см. Чем выше процентное содержание нитроглицерина, тем чувствительнее смесь.
Динамит делится на две категории: по процентному содержанию нитроглицерина и по химическому составу. В первом случае проводится различие между материалами с высоким и низким содержанием. Наиболее распространенными являются брикеты с содержанием нитроглицерина 40-60%.
В зависимости от состава различают смешанные и желатиновые брикеты. Первая категория включает порошкообразный абсорбирующий материал в дополнение к нитроглицериновой смеси. В высокопроцентных составах это либо кизельгур, либо карбонат магния. Диэтиленгликоль диэтилнитрат, алюминиевая пудра и нитрат аммония используются в небольших пропорциях.
Для желатиновых динамитов используются желатиновые нитроэфиры. Они производятся путем добавления 10% коллоксилина к основному веществу. Наиболее известным желатиновым динамитом является гремучий желатин, который изготавливается из нитроглицерина и 7-10 % коллоксилина. Скорость взрыва этого материала составляет 8 км/с, а теплота взрыва — 1550 ккал/кг.
Помимо коллоксилина, в желатиновые динамитные смеси добавляют и другие смеси. К ним относятся нитраты натрия и калия, горючие добавки, такие как ксилоловая мука, и стабилизаторы, такие как кальцинированная сода.
