Нередко бывает, что взрывчатые вещества, а также бездымные пороха при длительном хранении изменяются, портятся и обнаруживают ясные признаки начинающегося разложения. Если разложение началось, то его едва ли можно остановить; в этом случае разложение, даже в наиболее совершенной укупорке, продолжается с возрастающей скоростью и если взрывчатое вещество не изъято, приводит к взрыву. Такие взрывчатые вещества необходимо своевременно, иногда даже срочно удалить. Если это первое неотложное мероприятие выполнено, то остается выполнить еще вторую не менее важную задачу: обезвредить изъятые взрывчатые вещества. Большие запасы взрывчатых веществ, хранимые в ящиках, уложенных в штабели, можно сжечь только под угрозой взрыва, поэтому предпочитают утратившие стойкость материалы затоплять в глубоких водоемах (в озере или море). Растворимые составные части медленно растворяются в воде, а нерастворимые осаждаются на дно и переходят в раствор в течение десятилетий или столетий. Подобным же образом поступают с внушающими подозрение готовыми боевыми припасами, которые нельзя разрядить из-за опасности взрыва. Так, в свое время, когда в результате нескольких ужасных взрывов стала очевидна опасность жидкого ацетилена, один завод затопил значительное количество баллонов в обширном озере, берега которого были густо заселены.. Вероятно эти стальные баллоны целы и в настоящее время и еще долго сохранятся на дне озера. Однако они не представляют больше никакой опасности, так как теплота гипотетического разложения тотчас же была бы поглощена холодной водой, что исключает всякую возможность взрыва.
Не менее важным является также регулярное и своевременное уничтожение фабрично-заводских отходов, стрелянных, во не-взорвавшихся снарядов, остатков взрывчатых веществ, мусора,, содержащего взрывчатые вещества, и других отбросов, переработка которых невыгодна или невозможна. Способ уничтожения, если он ведет к цели, должен .быть в таких случаях сообразован с характером соответствующего взрывчатого вещества.
Дымный .порох, как и вообще все взрывчатые вещества, содержащие растворимую селитру, лучше всего бросать в воду. Путем размешивания из них извлекаются вещества, содержащие кислород, в результате чего взрывчатые свойства теряются. Но аммиачноселитренные взрывчатые вещества, содержащие нерастворимые жидкие масла,, преимущественно нитроглицерин, сжигают отдельными патронами на открытом огне (бросая в костер).
Бездымный порох рассыпают длинной тонкой дорожкой к воспламеняют с одного конца бикфордовым шнуром нли спнчкой. Таким же образом поступают с пироксилином, и если не имеется подходящего водоема, то также и с дымным порохом.
Динамиты и пентриниты и вообще все нитроглицериновые-взрывчатые вещества следует уничтожать только сжиганием, так как вода извлекает нитроглицерин, который впоследствии прн больших нли меньших скоплениях может представить опасность. Малые количества динамита бросают в огонь по кусочкам; с целых патронов снимают гильзу, укладывают их впритык и воспламеняют первый патрон от обыкновенного бикфордова шнура. Так как не исключена возможность .взрыва, необходимо отходить, на установленное расстояние.
Взрывчатые нитросоединения ароматического ряд» можно уничтожать также только сжиганием. Для этого целесообразно выкапывать в земле углубление с тем, чтобы воспрепятствовать растеканию расплавленных взрывчатых веществ н их затуханию вследствие охлаждения. Отбросы тринитротолуола, с трудом поддающиеся зажиганию, через некоторое время сгорают с шумом и интенсивным выделением тепла.
Самым неприятным является уничтожение отбросов гремучей ртути, отчасти вследствие ее ядовитости и чувствительности, а отчасти вследствие того, что нз нее необходимо извлекать дорогостоящую ртуть. Если прежде некоторые заводы просто напросто закапывали этн отходы в землю, где они в течение неопределенного времени продолжали представлять постоянную опасность, то в настоящее время остатки фульмината стараются нацело разложить путем кипячения с соляной кислотой или с раствором сульфида натрия и выделить этим путем ртуть. Однако этот способ, как показывают многие несчастные случаи, является повидимому не вполне безупречным.
Азнд свинца, как н вообще азнды уничтожаются внесением в слабую азотную кислоту, в которой эта соль растворяется более или менее быстро в зависимости от концентрации кислоты. Если же к азотной кислоте прибавить несколько процентов нитрита натрия, то разложение протекает значительно быстрее, так как -выделяющаяся ядовитая азотистово-дородная кислота мгновенно окисляется до азота.
Бракованные капсюли-детонаторы в небольшом количестве подрываются бикфордовым шнуром, ружейные же капсЙли через предохранительный жестяной колпак бросают черпаками в огонь.
Техника безопасности требует обезвреживания боевых припасов, разрядки фугасных и химических снарядов всех видов посредством выплавки, выжигания или других подобных приемов. Это требует соблюдения определенных правил и учета калибра, происхождения и продолжительности хранения, особенно в тех случаях, если содержимое снарядов подлежит утилизации. Костевич1 разрядил в 1921—1923 гг. в Северной Франции свыше 2 1/2 млн. снарядов различных образцов без всяких инцидентов.
Comments Off
В то время как величина расширения может быть принята за меру энергии или работоспособность взрывчатого вещества, проба по обжатию свинцовых цилиндров или проба на бризантность дает сравнимые величины в смысле скорости детонации. Она является желательным дополнением к пробе Т р а у ц л я и, как и эта последняя, .всегда применяется во всех крупных заводских лабораториях. Метод основан на том, что цилиндр из мягкого металла (крешер) воспринимает деформирующее его действие удара, которое производит взрывчатое вещество при открытом взрыве на пластинке. Употребительные в настоящее время пробы по обжатию цилиндров были предложены Гее сом (1879 г.) и Кастой {1913 г.): в первом случае два свинцовых цилиндра, во втором — маленький медный цилиндр обжимаются под действием силы удара взрыва.
В австрийской пробе по обжатию или в пробе Г е с с а (рис. 236) применяются два поставленных друг на друга свинцовых цилиндра диаметром 40 мм ~и высотою 30 мм каждый, на которые кладут толстую стальную пластинку; на этой пластинке взрывают 100 .или 50 г взрывчатого вещества в гильзе того же диаметра из белой жести. При этом верхний цилиндр сплющивается вдвое больше, чем нижний, а в случае высокобри-зантных зарядов совершенно деформируется .
Поэтому из практических соображений часто употребляется только одив цилиндр, как например на заводах Акц. о-ва «Динамит» в Шлебуше, где на одном цилиндре нормального диаметра в 40 мм, но высотою 65 мм в заводских условиях испыты-вается 100 г, а в некоторых случаях до 300 г взрывчатого вещества.
Устройство аппарата Каста для измерения бризантности видно из рис. 238. Этот прибор вследствие большей чистоты и однородности меди дает возможность получить более точные и сравнимые величины, чем те, которые получаются со свинцовыми цилиндрами, однако части, подвергающиеся действию удара детонации, настолько изнашиваются, что поршень быстро раздается и вместе с неизбежно деформирующейся предохранительной пластинкой подлежит замене.
Поэтому для постоянного производственного контроля отдают предпочтение пробе Г е с с а, так как здесь не имеется трущихся деталей, а цилиндрики после испытания легко можно снова отлить.
По измерениям М е й е р а, произведенным в научно-исследовательской лаборатории Акц. о-ва «Динамит» , величина обжатия находится в линейной зависимости от положения капсюля-детонатора; давно уже известно, что при воспламенении заряда снизу получается меньшее действие, чем при воспламенении сверху; это подтверждается в данном случае численно. Так для зарядов 100 г при диаметре патрона 40 мм (рис. 238) были найдены уменьшающиеся скачками величины обжатия (в мм) (см. табл. внизу страницы).
Сущность явления сводится следовательно к сложению сил удара в направлении детонационной волны. Однако суммарное увеличение сжатия имеет место только для определенной длины патрона и затем остается для каждого взрывчатого вещества постоянным. Уже при длине патрона, равной 120 мм, числа заметно приближаются к постоянной величине сжатия; только для динамита, скорость детонации которого остается на нижнем пределе даже при употреблении патрона диаметром 40 мм, что практически конечно невозможно, для получения величины обжатия, соответствующей верхнему пределу скорости "детонации динамита, необходим патрон длиною 50 см. Поэтому испытание на бризантность в приборе для обжатия дает сравнимые величины только для группы взрывчатых веществ, сходных по химическому составу. Односторонность этой пробы очевидна, и по своему значению она решительно уступает пробе на пробивание пластинок с ее лучеобразными бороздками от осколков.
Comments Off
Под общим названием «динамиты» в настоящее время подразумевают почти исключительно взрывчатые вещества, представляющие собой пластические продукты, главной составной частью которых является нитроглицерин. В зависимости от способа приготовления и в зависимости от добавок, с которыми (нитроглицерин смешан или которые применяются для поглощения его, различают следующие основные сорта этих взрывчатых веществ:
1. Гурдинамит, или так называемый «старый» динамит, содержащий недеятельное основание; кизельгур, в настоящее время употребляется редко.
2. Гремучий студень — нитроглицерин, желатинированный КОЛЛОДИОННЫМ ХЛОПКОМ'.
3. Динамиты, являющиеся смесью нитроглицерина с деятельными основаниями, как древесная мука и нитраты; при низком содержании нитроглицерина (12—4%) они представляют собой особую подгруппу так называемых аммиачноселитренных взрывчатых веществ.
4. ЖеЛатиндинамиты, приготовляемые из жидкой взрывчатой желатины смешением ее с деятельными порошкообразными добавками; сюда же относятся и трудно замерзающие «безопасные» динамиты, содержащие динитрогликоль, динитро-хлоргидрин или ароматические нитросоединения, понижающие температуру замерзания нитроглицерина.
5. Антигризутные динамиты, желатинированные и нежелатинированные, безопасные при взрыве в атмосфере рудничного газа и угольной пыли.
Comments Off
Ближайшим гомологом нитроглицерина является эфир азотной кислоты и двухатомного спирта гликоля, обычно называемый нитрогликолем, который так же как и смешанный нитрат изобутилглицерина, представляет собой «идеальное» (в отношении кислородного баланса) взрывчатое вещество, выделяющее к тому же при разложении наибольшее из наблюдаемых количеств тепла на единицу веса. Полученный в 1870 г. А н р и и ранее известный лишь по лабораторным опытам нитро-гликоль приобрел во время войны большое значение и в настоящее время широко применяется при изготовлении «незамерзающих» динамитов. Уже в 1927 г. в США наряду с 22 000 г динамитного глицерина было получено 15000 т гликоля. Такой быстрый рост потребления гликоля в США явился результатом его дешевого производства из земляного газа .
Получаемый из земляного газа при компримировании и охлаждении этилен превращается хлорированием в хлористый этилен, омы-ляемый щелочью под давлением. Полученный раствор технического гликоля, содержащий поваренную соль, концентрируют в вакууме и по удалении основной массы соли подвергают перегонке, причем гликоль перегоняется при сильном разрежении при 110°. Теоретически 1 моль хлористого этилена СНгО СНгО (98,94 г) с 1 молем соды (106 г) или 2 молями бикарбоната натрия (168 г) дает 1 моль, или 62,05 г гликоля. Омыление лучше всего проводить в автоклавах2. При этом по отношению к хлористому этилену берется 12—20-кратное количество воды; вначале добавляется лишь часть потребного для гидролиза количества карбоната, и расходуемый карбонат постепенно возмещается едким натром, который под .давлением образует с углекислотой новые количества карбоната, чем расщепление поддерживается в наиболее целесообразных границах. Например омыление длится при 150° и 40 ат 48 час, и выход гликоля в виде 9%-ного водного раствора равен 82% теоретического.
В отношении способа .производства гликоля последовали в дальнейшем различные предложения, из которых можно указать элементарный синтез этилена из ацетилена и водорода в присутствии порошкообразного никеля при температуре выше 180° и окисление полученного этилена перманга-натом 3.
Чистый гликоль представляет собой по своей подвижности более близкую к воде, чем к глицерину, бесцветную, без запаха и очень сладкого вкуса жидкость. Удельный вес его по определению Тейлора и Ринкенбаха4 равен 1,1132 при 20°, температура плавления от —12 до —17° и температура кипения 197° при 760 мм. Гликоль (также этиленгликоль; интернациональное название — этандиол) так же гигроскопичен, как и глицерин, смешивается с водой и со спиртом во всех отношениях, в эфире растворим лишь в количестве 1,1%. «Динамитный» гликоль должен быть по крайней мере 97%-ным. Определение степени чистоты производится по удельному весу, который, начиная с 100%-ного гликоля (1,096) и до 95%-ного (1,060), уменьшается на каждый 1% содержания воды на 0,0007.
Вышеуказанная нитрующая смесь требует для ее составления дымящей азотной кислоты, которую не всегда так легко получить. Автор часто работал с кислотой удельного веса всего лишь 1,38 и может рекомендовать для быстрого лабораторного способа получения следующие количественные соотношения:
В 2-л колбе смешиваются 500 см8 азотной кислоты удельного веса 1,38, что соответствует 62% ШОз, и 800 см3 концентрированной серной кислоты, содержащей 96% H2SO4, причем колба снаружи охлаждается водой, и затем при взбалтывании по каплям вводится 100 г гликоля. Операция при температуре, не превышающей 20—25°, длится 20, максимум 30 мин. Затем продукт реакции отделяется и промывается, как это описано для нитроглицерина. В связи с содержанием в кислотной смеси воды (24,1% HNOa; 59,3%! H2SO«; 16,6% Н2О) получается 151 см3 = 226,5 г, или 206%, кислого иитрогликоля, количество которого уменьшается после промывки до 207 г, или 188%; такой выход при столь быстром получении иитрогликоля, проводимом без предварительной подготовки, можно считать удовлетворительным.
Так же как и нитрация, сепарация нитрогликоля протекает скорее и лучше, чем у нитроглицерина; люди, предрасположенные к действию паров этого летучего эфира, должны быть очень осторожны.
В заводских условиях редко нитруют чистый гликоль, обычно же нитрации подвергается такая его смесь с глицерином, что в результате реакции образуется смесь с очень низкой температурой затвердевания, содержащая нитрогликоль и нитроглицерин в отношении 1 :3 или 1 : 4.
Свойства. Нитрогликоль вследствие его происхождения из этилена называемый иначе этиленгликольдинитратом, представляет собой прозрачную, как вода, жидкость удельного веса 1,496 при 15°; температура затвердевания его —22 . В вакууме, создаваемом с помощью водяного насоса, он кипит без разложения при 95° и может быть легко 'перегнав с водяным паром. Нитрогликоль, так же как и нитроглицерин, не поглощает влаги, но растворим в воде при 20° в количестве в 4 раза большем, чем нитроглицерин, а именно 6,8 г на литр. Легко растворяется (так же как и нитроглицерин) в спирте, эфире, ацетоне и бензоле. Недостатком его является высокая летучесть, которая по Шмиду при температуре 35—38° в 13 раз больше, чем у нитроглицерина, и в 69 раз больше, чем у гремучего студня (90/10). Однако в патронных гильзах из парафинированной бумаги разница в потере веса значительно меньше:0,80 и 0,15% для нитрогликолевого и нитроглицеринового гремучего студня 90/10 за 30 дней при 35°. Способность нитрогликоля ж е-латинироваться значительно больше, чем у нитроглицерина, и протекает уже при комнатной температуре столь быстро, что для целесообразного приготовления желатины вполне достаточно охлаждения до 10 или 0°.
При воспламенении нитрогликоль подобно нитроглицерину сгорает с шипением, а при больших количествах вследствие местных перегревов происходит взрыв. Чувствительность в отношении капсюля-детонатора в жидком состоянии больше, а в твердом неожиданно меньше, чем у нитроглицерина. При продолжительном нагревании при 75° нитрогликоль оказывается химически более стойким, чем нитроглицерин, хотя в начале испытания по Э б л ю имеет место реакция, которая однако по данным Наума является следствием небольшой диссоциации паров. '.Факт, что нитрогликоль менее склонен к разложению, чем нитроглицерин, был подтвержден определением концентрации водородных ионов при 75 и 11001. Среднее место по чувствительности занимает технический динитрохлоргидрин с 30% нитроглицерина. Согласно данным Костевича чистый жидкий нитрогликоль меньше действует на сталь и на сплав для гильз, чем нитроглицерин, в тех же условиях.
Все алифатические эфиры азотной кислоты, являющиеся жидкостями, легко детонируют. Уже под действием самого маленького капсюля-детонатора № 1 они нацело разлагаются. Недаром особым по сравнению с большинством других взрывчатых веществ преимуществом нитроглицерина является способность легко и надежно поддаваться взрыву. Недавно возникшая идея «сенсибилизации» нитроглицериновых взрывчатых веществ примесью твердых высокобризатных нитратов (как при «пентринизации» и «гексонитизации») в сущности излишня и ошибочна, так как нитроглицерин с примесью таких веществ ни в коем случае не разлагается более легко и совершенно на углекислоту и воду, а лишь быстрее и надежнее достигает высшего предела детонации. Вместо того чтобы заниматься вопросами «сенсибилизации», следовало бы говорить об увеличении скорости детонации и об обеспечении бризантности.
Comments Off
М он о х л о рг и др ни получается ори 15-часовом нагревании в автоклаве 100 кг динамитного глицерина со 150 кг соляной кислоты (уд. в. 1,19) при 120° и 1 аг давления; из реакционной массы хлоргидрин выделяют дробной перегонкой, собирая фракцию между 130 и 150° при 12—15 мм давления после предварительной отгонки воды и избытка соляной кислоты. Под конед между 166—180° перегоняется невступивший в реакцию глицерин, «а практике его однако не отделяют. Содержащий 20—-25% глицерина монохлоргидрин, представляющий собою смесь двух изомеров с преобладанием а-соедннения СНгОН СНОН • СНгО, нитруется, так же как и глицерин, смесью азотной и серной кислот, сепарируется, промывается и стабилизируется.
Согласно Науму 100 вес. ч. чистого монохлоргидрина дают с 450 ч. кислотной смеси, состоящей из 40% азотной и 60% серной кислоты, при температуре нитрации 10—15° 161% динитро-хлоргидрина, теоретически же должно получиться 181,5%. На практике выходы для 80/20%-ной смеси хлоргидрина и глицерина достигают 175%.
Технический динитрохлоргидрин представляет собой жидкость от желтоватого до коричневого цвета со слабым ароматичным запахом, которая подобно тринитроглицерину растворяется в воде при 15° лишь в количестве 2,3%, а в отработанной кислоте до 1,9%. Удельный вес при 15° равен. 1,541. Динитрохлоргидрин легко растворим в органических растворителях, как например в спирте, эфире и ацетоне; вдвое более подвижен, чем нитроглицерин, соответственно и летучесть его значительно больше; также вызывает мигрень. Нагретая до 170° жидкость выделяет желтые пары и кипит при 190° при обыкновенном давлении с сильным разложением, но без взрыва, Дини-трохлоргидрин воспламеняется труднее, чем нитроглицерин, и в 10 раз менее чувствителен к удару, чем этот последний (высота падения 40 см против 4 см для груза в 2 кг). Химическая стойкость выше, чем у нитроглицерина. Согласно Науму 1 кг динитрохлоргидрина выделяет 1030 б. нал (вода и соляная кислота в парообразном состоянии) и дает в свинцовой бомбе расширение в 475 с/и3. Скорость детонации взрывчатых смесей меньше, чем для чистых динамитов, хотя способность к детонации весьма нечувствительного к удару динитрохлоргидрина, к удивлению, значительно больше.
Чистый динитрохлоргидрин недостаточно желатинируется нитроклетчаткой. На практике динитрохлоргидрин перерабатывается в желатинированные взрывчатые вещества только в смеси с нитроглицерином. Динамит, в котором 25% нитроглицерина заменено динитрохлоргидрином, является в нашем климате (Швейцария) незамерзающим.
Comments Off
Глицерин — симметричный пропантриол,^ т. е. трехатомный спирт.В совершенно чистом состоянии затвердевает при 0 в виде ромбических кристаллов, плавящихся при 17'. Глицерин летуч с водяными парами; перегоняется при нормальном давлении (760 мм) почти без разложения при температуре 290", в вакууме же при 12 мм— при 170° Он чрезвычайно гигроскопичен и смешивается с водой и спиртом во всех отношениях; напротив, в эфире глицерин.нерастворим. Содержание воды в глицерине отражается на его удельном весе и, как это видно из нижеследующих цифр по Г р ю н у, особенно сказывается в понижении температуры кипения.
Глицерин способен легко давать не только эфиры с кислотами, но также и подобные алкоголятам металлические соединения с основаниями.
Динамитный глицерин окрашен в слабожелтый цвет; он перевозится и хранится в железных бочках на 300—350 кг. Находясь в течение долгого времени на морозе, глицерин превращается в твердую кристаллическую массу, которая с большим трудом оттаивает. Поэтому глицерин подобно олеуму и моногидрату следует хранить в теплом помещении.
Comments Off
Альфред Нобель (произносится Нобель) происходил из старинной шведской крестьянской семьи и родился 31 октября 1833 г. в Стокгольме; он был третьим из четырех своих братьев. Бго отец Эммануил Нобель (1801—1872 гг.) был сам изобретателем и работал в частности в области взрывчатых веществ. В 1859—1861 гг. Нобель и его отец занимались открытым Собреро нитроглицерином и пришли к убеждению, что> это вещество станет взрывчатым веществом будущего. Они усовершенствовали процесс получения нитроглицерина, ранее называвшегося «пироглицерином», затем «глоноиновым маслом» и позже «взрывчатым маслом Нобеля». Уже в 1862 г. Нобелю посчастливилось взорвать смесь пороха и нитроглицерина иод водой. Небольшая ссора с отцом, который считал себя изобретателем смеси, была улажена, и патент был присвоен сыну. Это новое взрывчатое вещество стало изготовляться для продажи на фабрике отца в Геленеборге, около Стокгольма; однако уже осенью 1864 г. произошел взрыв, во время которого был убит младший брат Нобеля и один сотрудник-химик. После этого Нобель продолжал опыты «а пароходе, стоявшем на якоре на Мелароком озере, и, после того как ему на основе практических успехов удалось найти финансовую поддержку, в Крюммеле, у Гамбурга, в 1865 г. был основан завод Alfred Nobel & Cie, из которого вырос современный завод о-ва «Динамит». В этом и следующем году мы видим Нобеля, занятого публичным демонстрированием подрывов, выступающего с докладами, доказывающего в журналах и проспектах преимущества своего «патентованного взрывчатого масла» по сравнению с дымным порохом. Он энергично переходит затем к основанию обществ и заводов для реализации своих патентов. Уже в 1865 г. был построен второй завод в Вин-тервикене, близ Стокгольма, в 1866 г. — в Норвегии, в 1868 г.— в Калифорнии и в Замки, близ Праги. С этих пор производство нитроглицерина распространяется все более и более; кроме существовавших заводов в ближайшие 5 лет были построены еще десять: в 1870 г. — в Ганге (Финляндия): в 1871 г. — в Ардире (Шотландия) и в Полилле (Франция); в 1872 г. — в Шлебуше (около Кёльна) и в Бильбао (Испания); в 1873 г. — в Нью-Йорке, в Ислетене (Швейцария), в Авильяна (около Турина), в Тра-фальде (около Лиссабона) и в Прессбурге (Венгрия).
В первые годы призводства нитроглицерина Нобель применял его в жидком виде, непосредственно заливая в шпур, или же в случае горизонтально или наклонно расположенных шпуров заключал в специальный закрытый пробкой патрон, вводившийся в шпур. Первоначально особые затруднения заключались в том, чтобы безопасно и нацело взорвать нитроглицерин. Но даже и тут Нобель скоро оказался изобретателем. Он сконструировал так называемый патентованный запал, который содержал сначала дымный порох, затем порох и гремучую ртуть и наконец одну гремучую ртуть. Одна из первых конструкций такого рода, относящаяся в 1864 г., показана на рис. 2. После многочисленных изменений Нобель пришел к счастливой мысли заменить инертный дымный порох более интенсивно гремучей ртутью, с тем чтобы усилить начальный импульс, так называемое инициирование. Для этой цели он воспользовался употреблявшимся еще с 1815 г. ружейным капсюлем, усилил его' заряд и сконструировал из него гремучертутный капсюл ь-д етонатор, описанный им впервые 7 мая 1867 г. в английском патенте 1345.
С появлением этого изобретения и открытием факта, что посредством гремучей ртути ъ качестве инициирующего заряда взрывчатая сила нитроглицерина, пироксилина и многих других веществ может быть возбуждена по желанию, благодаря Нобелю стало возможно применение бризантных взрывчатых веществ и тем самым достигнуты величайшие успехи со времени введения дымного пороха.
Comments Off