Dziś imię Alfreda Nobla znane jest nawet dzieciom. Słynna nagroda, ustanowiona przez tego człowieka, od dawna jest największym marzeniem każdego naukowca. Jednak Nobel był lepiej znany swoim współczesnym nie jako mecenas sztuki czy odnoszący sukcesy biznesmen, ale jako człowiek, który wynalazł dynamit. Poprzez handel tym materiałem wybuchowym, Nobel zrobił ogromną fortunę, którą zapisał w celu promowania wybitnych osiągnięć w różnych dziedzinach nauki i sztuki. Tak pojawiła się Nagroda Nobla.
Spośród wszystkich materiałów wybuchowych wynalezionych przez człowieka, dynamit jest prawdopodobnie najbardziej znany i popularny. Jest szeroko reprezentowany w filmach, książkach i grach komputerowych, kilka westernów robi bez pudełka dynamitu. Jednak pomimo tej popularności, jest mało prawdopodobne, by udało się dzisiaj łowić dynamitem - ten materiał wybuchowy jest prawie nigdy nieużywany.
Dynamity stały się ważnym kamieniem milowym w rozwoju branży wybuchowej, były aktywnie wykorzystywane nie tylko do celów wojskowych. Doprowadziły one do prawdziwej rewolucji w górnictwie, znacznie podniosły efektywność górnictwa. W szczytowej "popularności" dynamit produkowany był przez setki przedsiębiorstw na całym świecie, całkowita produkcja osiągnęła dziesiątki tysięcy ton rocznie, a liczba wyprodukowanych marek materiałów wybuchowych ponumerowanych w setkach. Dynamit zyskał ogromną popularność wśród różnych organizacji terrorystycznych i przestępczych.
Jeśli mówimy o dokładnej definicji, dynamit jest obszerną grupą silnie wybuchowych wybuchowych mieszanek, które uzyskuje się przez zmieszanie nitrogliceryny z adsorbentem (absorberem). Oprócz nich w niewielkich ilościach w składzie dynamitu znajdują się inne substancje. Taka kompozycja sprawia, że materiał wybuchowy jest dość stabilny i bezpieczny podczas transportu i przechowywania. Zwykle prasowano go w cylindryczne brykiety i pakowano w opakowania papierowe lub kartonowe. Eksplozja dynamitu została przeprowadzona za pomocą nasady wybuchowej.
W ZSRR produkcja dynamitu została zatrzymana w latach 60-tych.
Właściwości chemiczne i fizyczne dynamitu
Dynamit jest gęstą, gęstą substancją o konsystencji zwykłej gliny. Jego gęstość wynosi 1,4-1,5 g / cm3. Istnieje wiele różnych rodzajów dynamitu, różniących się składem chemicznym: rodzajem adsorbentu, ilością nitrogliceryny i dodatkami. W związku z tym podstawowe właściwości tego materiału wybuchowego są różne. 62% radzieckiego dynamitu (skład: nitrogliceryna - 62%, koloksylina - 3,5%, azotan sodu - 35%, mączka drzewna - 2,5%) ma następujące cechy:
- temperatura zapłonu - 205 ° C;
- prędkość detonacji - 6 tys. m / s;
- ciepło wybuchu - 1210 kcal / kg;
- temperatura produktów wybuchowych - 1210 kcal / kg;
- objętość produktów wybuchowych - 630 l / kg;
- brizantnost - 16 mm.
Ekwiwalent TNT tego materiału wybuchowego wynosi 1,2.
Dynamit jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie, nie reaguje z metalami, pali się dobrze. Palenie zwykle powoduje eksplozję dynamitu. Ten materiał wybuchowy nie nadaje się do długotrwałego przechowywania i jest bardzo wymagający pod względem warunków. Maksymalny okres użytkowania wynosi jeden rok, konieczne jest zachowanie dynamitu w temperaturze nie wyższej niż +22 ° C i nie mniejszej niż +10 ° C, w dobrze wentylowanym pomieszczeniu, chronionym przed działaniem promieni słonecznych.
Kiedy temperatura spada do +8 ° C, wzrasta dramatycznie wrażliwość materiałów wybuchowych, ale jeśli termometr wzrośnie do +30 ° C, nitroglicerynę zacznie się z niej wydobywać, co jest również obciążone najsmutniejszymi konsekwencjami. Zamarznięty dynamit nie może zostać złamany, pocięty, rzucony lub poddany jakimkolwiek innym mechanicznym uderzeniom - z dużym prawdopodobieństwem może to doprowadzić do detonacji.
Wrażliwość różnych rodzajów dynamitu jest różna. Sowiecki 62% dynamit detonuje z uderzenia ładunku o masie 2 kg, który spadł z wysokości 25 cm Wysoka czułość jest jednym z głównych powodów, dla których dynamit jest prawie całkowicie porzucony w naszych czasach.
Klasyfikacja dynamitu
Dynamit to materiał wybuchowy zawierający nitroglicerynę i pochłaniacz (adsorbent). Klasyfikacja tego rodzaju materiału wybuchowego opiera się na ilości nitrogliceryny, a także na typie adsorbentu, który zawiera.
Początkowo powstawały mieszane dynamity (lub gur-dynamity), w których stosowano różnego rodzaju absorbery obojętne: węglan magnezu i ziemię okrzemkową. W 1875 roku Nobel po raz pierwszy zsyntetyzował zżelatynizowany dynamit, który później stał się powszechny. Skład żelatyno-dynamitu obejmuje koloidalny roztwór nitrocelulozy w nitroglicerynie, dowolny środek utleniający (azotan potasu, sodu lub wapnia), palny dodatek (na przykład mączkę drzewną) i stabilizator.
Najbardziej znanym rodzajem żelatynowo-dynamitu jest tak zwana wybuchowa galareta - prawdziwie piekielna mieszanka o prędkości detonacji 8 tysięcy m / s i gorącym wybuchu 1550 kcal / kg. Substancja ta jest jednak tak niestabilna i wybuchowa, że nie była używana przez długi czas. Przy pomocy wybuchowej galarety rosyjski cesarz Aleksander II został zabity przez rewolucyjnych rewolucjonistów.
W zależności od zawartości nitrogliceryny dynamity dzielą się na wysokie i niskie zainteresowanie. Im większy, tym silniejszy jest materiał wybuchowy. Najbardziej rozpowszechnione są 40-60% dynamity, w ZSRR najaktywniej stosowano materiały wybuchowe o zawartości nitrogliceryny 62%.
Skład dynamitów zwykle zależał od ich przeznaczenia. Na przykład materiały wybuchowe w kopalniach wykorzystały materiały wybuchowe o niskim poziomie nitrogliceryny (od 10 do 40%), a także zawierały znaczną ilość dodatków w celu obniżenia temperatury wybuchu. Ta kompozycja była konieczna, aby zapobiec detonacji metanu i pyłu węglowego na twarzach.
Dynamit żelatynowy o wysokiej zawartości nitrogliceryny (do 90%) został użyty do obróbki strumieniowo-ściernej w ekstremalnie trudnych glebach. Tak zwane dynamity wojskowe zawierały dodatki, które zmniejszają ich wrażliwość na stres mechaniczny. Zwykle była to kamfora lub wazelina. Do pracy na północnych szerokościach geograficznych wytwarzano tak zwany dynamit szroniący, który zawierał nitroglikole. Zamrozi w temperaturze -20 ° C.
Kto i kiedy wymyślił dynamit?
Przez ponad tysiąc lat człowiek znał tylko jeden rodzaj wybuchowego - czarny proszek. A to poważnie utrudniło postęp: w końcu potrzebne są materiały wybuchowe nie tylko na wojnie, z jej pomocą torują one tunele w skałach, kruszą skały i wydobywają minerały. Szybki rozwój chemii i innych nauk ścisłych umożliwił naukowcom pod koniec XVIII wieku uzyskanie kwasu pikrynowego i lotnej rtęci. Jednak prawdziwym punktem zwrotnym w rozwoju materiałów wybuchowych był rok 1846, kiedy to europejscy chemicy natychmiast odkryli dwa rodzaje potężnych materiałów wybuchowych - nitroglicerynę i nitrocelulozę. Pierwsza substancja "podarowała" proszek i dynamit nitrogliceryny na świecie, a druga - proszek piroksylu i piroksylu.
Nitrogliceryna była silnym materiałem wybuchowym o doskonałych właściwościach wybuchowych. Ponadto produkty wybuchu tej substancji były nieszkodliwe dla ludzi. Wszystko to sprawiło, że nitrogliceryna była niemal idealnym kandydatem do użycia podczas podziemnych prac strzałowych. Jednak w maści miodu była wielka mucha: najwyższa wrażliwość sprawiała, że praca z tego typu materiałem wybuchowym była po prostu niemożliwa. Nitrogliceryna detonowała z najdelikatniejszych efektów mechanicznych, czasami wybuchu i bez wyraźnego powodu. Po wielu wypadkach z dużą liczbą ofiar praca z nitrogliceryną była zabroniona. Chemicy musieli albo nauczyć się "radzić sobie" z tym materiałem wybuchowym, albo całkowicie porzucić jego użycie.
W 1864 roku pierwsza fabryka Nobla do produkcji nitrogliceryny właśnie poleciała w powietrze. Pięć osób zostało zabitych, w tym młodszy brat chemika, który w tym czasie nie miał jeszcze dwudziestu lat.
Według popularnej legendy, dynamit został wymyślony przez przypadek. Podobno Nobel transportował nitroglicerynę w butelkach, z których jedna dawała wyciek, a substancja dostała się do Kieselgur (to górska skała osadowa). Wtedy wynalazca zwrócił na niego uwagę.
W rzeczywistości Nobel przez długi czas badał różne materiały absorpcyjne i ich interakcje z nitrogliceryną. Kizelgur pokazał najlepsze wyniki, po których naukowiec doskonalił technologię produkcji nowych materiałów wybuchowych od kilku lat, aw 1866 przedstawił ją światu.
Odkrycie dynamitu umożliwiło niemal całkowite zaprzestanie stosowania nitrogliceryny w czystej postaci. Nowe materiały wybuchowe były o wiele bezpieczniejsze, współcześni niemal natychmiast ocenili wynalazek.
W 1867 roku Nobel zaproponował użycie dynamitu do wyposażenia muszli, ale pomysł ten został odrzucony przez wojsko ze względu na wysokie zagrożenie dla własnych żołnierzy.
W ciągu zaledwie kilku lat produkcja dynamitu wzrosła z kilkudziesięciu do kilku tysięcy ton rocznie. Ten materiał wybuchowy był aktywnie wykorzystywany przez obie strony konfliktu podczas wojny francusko-pruskiej.
W 1875 roku Nobel odkrył metodę żelowania dynamitu, który został uprzemysłowiony od 1878 roku. Te materiały wybuchowe zostały aktywnie wykorzystane podczas budowy tuneli w Alpach, był to nowy dynamit, który umożliwił ukończenie pracy kilka lat wcześniej. Ważną zaletą tego materiału wybuchowego było to, że nie obawiał się on wody, więc eksplozja dynamitu mogła również zostać wykorzystana w operacjach podwodnych.
Przed rozpoczęciem pracy nad żelatynowym dynamitem, Nobel przepisał swoją wolę. Ten fakt daje jasny obraz tego, jak niebezpieczna była praca z nitrogliceryną.
Były próby tworzenia nowych typów proszków na bazie dynamitu, ale nie były one zwieńczone sukcesem. Ogólnie rzecz biorąc, należy zauważyć, że ten materiał wybuchowy nie znalazł się w sprawach wojskowych, ponieważ był bardzo wrażliwy na wpływy zewnętrzne.
Rozkwit używania dynamitów spadł na lata 20. ubiegłego wieku. W tym czasie na świecie co roku produkowane setki tysięcy ton tego materiału wybuchowego. W niektórych krajach dynamit pozostał głównym rodzajem przemysłowych materiałów wybuchowych do połowy ubiegłego wieku. Jednak stopniowo tego rodzaju materiały wybuchowe zaczęły być wypierane przez materiały wybuchowe na bazie azotanów.
Dynamity są nadal produkowane dzisiaj, ale ich udział w światowej produkcji materiałów wybuchowych jest znikomy.
