Показать сообщение отдельно
Старый 13.06.2010, 22:38   #32
Вячеслав Киреев
Супер-модератор
 
Аватар для Вячеслав Киреев
 
Регистрация: 29.05.2006
Сообщений: 5,497
По умолчанию Re: Классический детектив

Уважаемые господа пиротехники!
Предлагаю вашему вниманию материал, который стал причиной моего увлечения пиротехникой.Я представляю Вам его практически в полном размере, на Ваш суд. Материал уникальный, это часть статьи "Взрывчатые и боевые отравляющие вещества" из "Популярной технической энциклопедии" 1928 года издания, автор - инженер П.Г.Сергеев. Единственное, что было мной опущено – это отравляющие вещества – за ненадобностью.
Отзывы присылайте на мой электронный адрес: BubnovSouth@rambler.ru
С уважением - South. 8 сентября 2001 года.


ВЗРЫВЧАТЫЕ И БОЕВЫЕ ОТРАВЛЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
Инж. П. Г. Сергеев
взрывчатые вещества

Превращения одних веществ в другие носят название химических реакций. Многие химические реакции, например горение веществ в кислороде воздуха, производят теплоту и свет. Из числа таких реакций "взрывчатые" реакции представляют большой и практический и теоретический интерес.


Если, например, уголь смешать с селитрой очень тесно - так, чтобы около каждой пылинки горючего находился запас кислорода, достаточный для ее сжигания, в форме легко распадающегося кислородного соединения, селитры - и воспламенить смесь в одном месте, то горение начнет с огромной скоростью проходить по всей массе смеси. Сразу образуется много газообразных продуктов горения, накаленные до высокой температуры, они быстро займут большой объем, и мы увидим пламя, услышим удар этих газов об окружающий воздух, иными словами, заметим взрыв.


Взрывчатыми реакциями мы называем такие, при которых образуются газообразные продукты, отделяется много энергии (в виде тепла), и - самое главное - процесс протекает крайне быстро.


Один килограмм угля, сгорая в топке, выделяет около 8000 калорий, если бы это тепло мы нацело превратили в работу, то мы получили бы около 3 400 000 кгм (кгм-килограммометром называется работа, которую нужно затратить на поднятие 1 кг на высоту в 1 м).


Килограмм черного пороха выделяет при взрыве всего лишь около 700 калорий (300 000 кгм), это объясняется тем, что в порохе сравнительно мало угля.


Однако сжечь уголь в топке моментально нельзя и, значит, сосредоточить запасенную в нем работу на протяжении малого периода времени невозможно. Взрыв же пороха длится около 0,001 секунды, производя за этот промежуток времени такую же работу, какую произвели бы 10 человек, работая в течении одного часа. Величина работы за одну секунду в механике называется мощностью. Следовательно, во взрывчатых веществах мы имеем в руках машины гигантской мощности, правда, действующие в течении лишь очень короткого промежутка времени.


Килограмм динамита выделяет около 1000 калорий тепла (около 450 000 кгм), т.е. всего лишь в полтора раза больше чем черный порох. Но эта энергия высвобождается в течении 0,00002 секунды. Чтобы совершить в течении этого времени такую же работу, понадобилось бы соединить усилия почти 2000000 человек.


Употребляемые в настоящее время взрывчатые вещества можно разделить на три группы:
1. Взрывчатые смеси веществ, каждое из которых в отдельности не является взрывающим, сюда относится, например, черный порох.
2. Взрывчатые вещества как таковые, например гремучая ртуть, нитроглицерин и пр.
3. Комбинации тех и других или комбинации веществ второй группы с недеятельными, инертными веществами (разбавителями, регуляторами). Таковы динамиты, гремучий студень и др.


Было бы большой ошибкой считать, что взрывчатые вещества служат лишь целям взаимного истребления людей. Еще более широкое поле применения взрывчатые вещества имеют в мирных областях: в горном деле - при пробивке подземных галерей и шахт, на поверхности земли при инженерных и мелиорационных работах, прокладке путей сообщения и пр. Без динамита немыслимо было бы исполнение двух величайших инженерных сооружений новейшего времени - Суэцкого и Панамского каналов. Постоянным потребителем взрывчатых веществ является угольная промышленность, так например, в Рурском бассейне в Германии в 1898 г было израсходовано около 4000 т ВВ, причем на добычу 1 т угля тратилось около 79 г. ВВ.


Старейшим ВВ является обыкновенный, или черный порох. Еще в древности были известны не поддающиеся гашению смеси (греческий огонь). которые употреблялись для поджигания тогдашних деревянных крепостных сооружений и кораблей. Около начала 13 века нашей эры у китайцев применялись аналогичные смеси в качестве феерверка. Сказание приписало изобретение пороха немецкому монаху Бертольду Шварцу, случайно, при толчении в железной ступе смеси угля, серы и селитры, получившему при сильном ударе взрыв. Так или иначе, но около 1300 г. в странах Западной Европы появляются снаряды для метания ядер при помощи взрывов пороха, предки наших пушек и ружей.


(Кусочек выкинул про падение феодального строя при помощи пороха ;) )
До 13 века порох употреблялся лишь для военных целей, но с тех пор он стал находить себе все более и более многочисленные мирные применения для инженерных работ и в горном деле.


До половины 19 столетия порох оставался вместе с тем и единственным практически употреблявшимся ВВ, но с тех пор он стал уступать место в теперь почти вытеснен целым рядом новых, более мощных и совершенных ВВ.
Теоретические исследования над ВВ начались примерно также лишь со второй половины прошлого столетия и связаны главным образом с именами Абеля и Нобеля. Нет сомнения, что этой еще молодой отрасли химической промышленности предстоит впереди множество неожиданных возможностей.

ВЗРЫВЧАТЫЕ СМЕСИ. ЧЕРНЫЙ ПОРОХ.

Для изготовления пороха берется тесная смесь калийной селитры, угля и серы. Можно рассчитать теоретически пропорции этой смеси: селитры 74,8%, серы 11,9%, угля 13,3%.


На практике составы порохов близки к теоретической пропорции и составляются так: селитры 75%, серы 10% и угля 15%.


Чем больше угля, тем медленнее сгорает порох и тем он дешевле.
Сера должна быть свободна от кислых примесей, почему здесь и не употребляется серный цвет.


Селитра должна быть также чистой, особенно опасна примесь солей хлорноватой кислоты. (KClO3, т.е. хлоратов прим. South_Spider). Селитра употребляется почти исключительно калийная, т.к. натровая (чилийская) и аммиачная (воздушная) селитры очень легко притягивают влажность из воздуха и делают порох негодным.


Уголь употребляется древесный, предпочтительно из мягких лиственных пород деревьев. Он измельчается в шаровых мельницах, представляющих собой железные барабаны, в виде бочек, вращающихся на горизонтальной оси. В них загружают куски угля и туда же закладывают тяжелые бронзовые или чугунные шары. При вращении такого барабана уголь истирается в мелкий порошок. Так как сразу смешивать все три вещества опасно, то сначала готовят двойные смеси серы с углем и селитры с углем в таких же барабанах. Из этих двойных смесей готовят, наконец, тройную смесь. Эта операция производится в кожаных барабанах с шарами из твердых пород дерева. После такой обработки тройную смесь обрабатывают с добавкой 5-10% воды под бегунами. Так называется аппарат, составленный из двух массивных металлических жерновов, посаженных на общую горизонтальную ось и с помощью конической зубчатой передачи приводимых в скользящее качение по круглой плоской тарелке, на которую закладывают измельчаемый и смешиваемый материал. Работа с порохом на бегунах довольно опасна, а потому их выносят в отдельные легкие постройки с дистанционным управлением процессом.


Получающаяся спрессованная лента - пороховая мякоть - прессуется под сильным давлением между медными прокладками. Перед этим, для еще более совершенного смешения, лента разбивается на куски, порошкуется и просевается. Спрессованные крепкие, плотные лепешки, подвергают зернению. Зернение производят или в особых дробилках или в кожаных грохотах, куда закладываются куски лепешки вместе со свинцовыми шарами. Грохот приводится в качательное движение и образующиеся зерна отсеваются в приемник.


Охотничий порох имеет диаметр зерен 0,3-0,5 мм, винтовочный 0,5-1,0 мм. Призматические пороха в виде крупных правильных цилиндров или призм готовят на особых машинах.


Удельный вес мелких порохов 1.5-1.6, сильно спрессованных призматических 1.75 - 1.9.


При этих операциях часть воды из смеси испаряется, но все же зерненный порох содержит 3-5% влажности, и его просушивают в токе сухого теплого воздуха (25-30 градусов Цельсия), пока влажность не будет около 2%.


Чтобы при перевозке порох не растирался и чтобы он не так легко поддавался действию влажности, его полируют. Полировка производится обкатыванием зерненного пороха с добавкой графита в деревянных барабанах. Зерна при этом трутся друг о друга и приобретают ровную круглую форму и глянец. После этого порох окончательно сушат и доводят влажность до 0.5%


Готовый порох сортируют, смешиванием выравнивают отдельные партии. Упаковка производится в деревянных бочонках со вложенными в ни холстинными мешками. Иногда применяют металлическую герметическую тару.
При взрыве пороха образуется около 43% от его веса газообразных продуктов (главным образом азот, окись и двуокись углерода) и около 57% твердых веществ (углекислый, сернокислый, сернистый калий и частью углерод) - эти-то твердые продукты и образуют густой дым.
Объем образующихся из 1 кг пороха газов, если бы их температура была 0 градусов и давление равно атмосферному, был бы 250-280 куб м, смотря по составу пороха.


Энергия, заключенная в 1 кг пороха, составляет 600-700 калорий или 260000-300000 кгм.


Казалось бы, что вместо селитры можно бы было взять и другие, легко отдающие свой кислород соли, например бертолетову. Такие смеси, так называемые хлоратные пороха, действительно имеют применение, однако они гораздо чувствительнее к удару и трению и требуют еще больших предосторожностей при фабрикации. Действие их более дробящее и образующиеся при взрыве газы разъедают стенки оружия, почему такие смеси более пригодны для подрывных работ. Они находят себе применение при фабрикации головок безопасных шведских спичек.

СОБСТВЕННО ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА (НЕ СМЕСИ)

Интересно отметить, что все практически применяемые ВВ являются веществами, содержащими в своем составе азот. Соединяясь с кислородом и водородом, азот дает так наз. азотную кислоту. Содержащийся в ней водород может быть вытеснен металлами. Тогда получаются соли азотной кислоты - нитраты, или, как их обычно называют, селитры. Как мы видели выше, селитры, будучи смешаны с веществами, способными гореть - с углем, с серой, - дают пороха. Но можно еще лучше использовать ту энергию, которая запасена в азотной кислоте: для этого надо воспользоваться неустойчивостью связи между атомами азота и кислорода и ввести способные сгорать (т.е. соединяться с кислородом) элементы - углерод и водород - с состав самой частицы взрывчатого вещества. Есть два пути для получения таких ВВ.


1. При первом действуют крепкой азотной кислотой на вещества "спиртового" характера (к таковым относятся, помимо общеизвестных этилового и метилового спиртов, такие вещества как глицерин, сахар, крахмал, клетчатка растительных волокон и др) (Кстати, господа химики, что получится при нитровании сахара? Я ни разу не пробовал. South_Spider)


2. Второй путь - действие крепкой азотной кислотой на некоторые вещества, так наз. "ароматического ряда" (типичным их представителем является бензол, получаемый из газовой смолы или извлекаемый из газов, получающихся в коксовых печах)


Помимо этих двух важнейших классов ВВ, важную роль играют еще так наз. гремучие соли, какова, например, гремучая ртуть, исходным продуктом для получения которых служит опять-таки азотная кислота.
Существуют, наконец, такие соединения, которые кроме металла и азота не содержат каких-либо других элементов, это азиды. Азид свинца применяется для тех же целей, как и гремучая ртуть.
Из этого краткого обзора видно, что для индустрии ВВ основным сырьем являются азотистые соединения и из них в первую очередь азотная кислота. (До конца абзаца идет бред про удобрения и роль азотки воопче. South_Spider).


НИТРОГЛИЦЕРИН.


Еще в 1832 г итальянский химик Собреро, обрабатывая глицерин смесью азотной и серной кислот, получил нитроглицерин. Это маслянистая, в чистом виде слабо окрашенная в желтый цвет жидкость, тяжелее воды (удельный вес 1.6), замерзающая при 12 градусах Цельсия в бесцветные игольчатые кристаллы. Ее пары ядовиты и вызывают приливы крови к голове, тошноту и головокружение. Имеет некоторое медицинское применение в тех случаях, когда желательно вызвать эти явления в организме намеренно. Подобно глицерину обладает сладким вкусом. Чистый и сухой сохраняется хорошо, влажный же постепенно разлагается, то же разложение на глицерин и азотную к-ту легко производят щелочи.


Нитроглицерин в небольших количествах и в открытом сосуде может быть зажжен, при этом он быстро и спокойно сгорает. При быстром же нагревании до 180 градусов, при ударе или от взрыва запала взрывается сам с большой силой. При взрыве углерод сгорает полностью в угольную кислоту, водород в воду, а азот выделяется как таковой, это обстоятельство важно, т.к. позволяет пользоваться им для подземных работ, где продукты неполного горения (угарный газ) отравляли бы воздух.


1 кг нитроглицерина образует около 700 литров газообразных продуктов, если бы их температура была 0 градусов и они находились бы под атмосферным давлением. Энергия взрыва равна 1450 калориям или 620000 кгм. Скорость разложения около 0.00002 секунды.


Фабрикация нитроглицерина заключает в себе следующий ряд операций:
1. Нитрование. Азотную кислоту смешивают предварительно с крепкой серной кислотой и к этой смеси (3 весовые части азотной кислоты и 5 в.ч. серной), находящейся в свинцовом сосуде, снабженном деревянным кожухом, приливают постепенно из мерного сосуда обезвоженный, чистый глицерин (качества его должны удовлетворять особым требованиям). При этом следят, чтобы температура оставалась около 12 градусов Ц. Так как процесс сопровождается разогреванием смеси, то внутри аппарата помещается свинцовый змеевик, по которому пропускают охлаждающую воду. Для перемешивания содержимого служит дырчатая труба, через которую нагнетают воздух, разбалтывающий два слоя, на которые стремится разделиться смесь.


2. Отделение и промывка нитроглицерина от кислотной смеси, на которой он плавает в виде маслянистого слоя, производится в особых сосудах с конусообразным дном, снабженным снизу спускным краном. Отстоявшийся слой нитроглицерина, после отделения от кислот, многократно взбалтывают при помощи струи воздуха с водой (сменяя ее). Затем продукт вновь отделяют от водного слоя, под которым он теперь собирается, промывают разбавленным раствором соды и вновь водой.


3. Фильтруют для удаления сора и взвешенных капелек воды через войлочные фильтры и слой соды.
Готовый нитроглицерин избегают хранить и сейчас же пускают на выработку динамитов или бездымных порохов.

__________________
Более всего оживляет беседы не ум, а взаимное доверие.
Ф. Ларошфуко

Чтобы сделать великий фильм, необходимы три вещи — сценарий, сценарий и еще раз сценарий.
А. Хичкок
Вячеслав Киреев вне форума   Ответить с цитированием