Dynamit

Dynamit (z jiného řeckého δύναμις „síla“) je trhací výbušná směs na bázi nitroglycerinu s absorbérem a dalšími přísadami [1] . Nitroglycerin ve své čisté formě je velmi nebezpečný a nepohodlný pro použití. Proto byly pro široké použití této silné výbušniny nalezeny pevné absorbenty, jejichž impregnace nitroglycerinem umožnila relativně bezpečné skladování a použití. Kromě absorbentu může dynamit obsahovat další látky. Celá hmota se obvykle slisuje do válcového tvaru a vloží do papírového nebo plastového kartušového obalu. Podkopání nálože se provádí pomocí rozbuškové kapsle .

Dynamit byl patentován Alfredem Nobelem 25. listopadu 1867 [2] a až do poloviny 20. století se používal jako hlavní výbušnina v těžbě, poté ustoupil bezpečnějším a méně nákladným sloučeninám.

Historie

Objev nitroglycerinu

Nitroglycerin byl objeven v roce 1846 italským chemikem Ascanio Sobrero , který svůj objev zveřejnil následující rok. Látka se ukázala jako silná výbušnina, ale manipulace s ní velmi nebezpečná. Pro jeho výrobu bylo postaveno několik továren, včetně Ruska. Ruský chemik Nikolaj Zinin a jeho asistent Vasilij Petruševskij zkoumali nitroglycerin a hledali bezpečné způsoby jeho použití. Jejich žákem byl mladý Alfred Nobel [3] .

Počínaje rokem 1859 Alfred Nobel, jeho otec a mladší bratr experimentovali ve Švédsku s výbušným kapalným nitroglycerinem a snažili se najít nejlepší způsoby, jak jej vyrobit a použít v průmyslu. V roce 1863 zjistili, že detonace nitroglycerinu může být způsobena detonací rtuťnatého fulminátu , což zjednodušilo jeho praktickou aplikaci [4] a vedlo k vynálezu Nobelovy vylepšené rozbušky , která se používá dodnes. - tento vývoj je některými autory odhadován dokonce vyšší než vynález dynamitu [5] . Alfred Nobel také vynalezl způsob průmyslové kontinuální výroby nitroglycerinu v injektoru mísící glycerol a kyselinu dusičnou [6] .

Vynález dynamitu

Podle rozšířené legendy byl počátek vynálezu dynamitu položen náhodným objevem v roce 1866: láhve, ve kterých byl nitroglycerin určen k přepravě, byly umístěny do křemičité zeminy ( křemeliny ) a jedna z lahví vytekla, část nitroglycerin unikal a byl absorbován křemičitou zeminou. Nobel údajně upozornil na skutečnost, že vzniklá křemelina smáčená nitroglycerinem ani pod silným tlakem neuvolňuje kapalinu a při nafouknutí výbušné rtuti kapslí exploduje silou jen o málo nižší než čistý nitroglycerin v absorbovaném množství křemičitou zeminou [7] [8] .

Ve skutečnosti Nobel, aby zjednodušil používání nitroglycerinu, zahájil v roce 1864 rozsáhlý výzkum materiálů absorbujících nitroglycerin, přičemž postupně testoval papír, střelný prach, piliny, vatu, uhlí, sádru, cihlový prach a další materiály. Do konce roku se zjistilo, že nejlepší výsledky dává křemelina, na které se usadil Nobel. Celý rok 1865 se věnoval pilování složení a způsobu výroby výbušnin a v roce 1866 byl veřejnosti představen dynamit. Sám Nobel tuto legendu vyvrátil [9] :

Rozhodně jsem nikdy nezaznamenal žádný náhodný únik nitroglycerinu do křemelinových obalů v takovém množství, že by se vytvořil plast nebo dokonce mokrý materiál, a myšlenku takové havárie museli vymyslet ti, kteří domněnky berou jako realitu. Co mě na použití křemeliny pro dynamit opravdu upoutalo, byla její přílišná lehkost za sucha, což samozřejmě svědčí o její velké pórovitosti. Dynamit se proto neobjevil náhodou, ale proto, že jsem hned od začátku viděl nevýhody kapalných trhavin a hledal způsoby, jak jim čelit.

Tento Nobelův vývoj se ukázal jako nesmírně důležitý: umožnil zcela opustit používání kapalného nitroglycerinu. Po namočení v práškových absorbentech je manipulace s touto výbušninou mnohem bezpečnější [8] . Vynález byl okamžitě oceněn současníky: již v roce 1868 byli Alfred Nobel a jeho otec oceněni zlatou medailí Švédské akademie věd „Za zásluhy o použití nitroglycerinu jako výbušniny“ [10] .

Absorpční látky napuštěné nitroglycerinem se nazývaly „dynamity“ a v roce 1867 si nechal A. Nobel patentovat přípravu tzv. „křemeliny-dynamitu“, jinak řečeno „gur-dynamitu“, obsahujícího od 30 do 70 % nitroglycerinu [11] [12] [13] .

Distribuce dynamitů

V roce 1867 A. Nobel navrhl dynamit pro vybavení dělostřeleckých granátů, ale zvláštní komise jmenovaná k testování tohoto návrhu dospěla k závěru, že dynamit není pro tento účel vhodný, protože neposkytuje dostatečnou bezpečnost [13] .

V roce 1868 plukovník Petruševskij navrhl svůj práškový magnéziový dynamit, který sestával ze 75 % nitroglycerinu a 25 % uhličitanu hořečnatého jako absorbentu (takzvaný „Petruševského ruský dynamit“). Ve stejném roce bylo v Kronštadtu připraveno 18 liber takového dynamitu , což poskytlo dobré výsledky během testování [13] . Tento dynamit byl svého času používán v USA pod názvem Magnesia powder [16] .

V soukromém průmyslu zavedl Nobel dynamity v roce 1869 a již v roce 1871 v Rusku byly použity při těžbě zinkových rud a uhlí [13] .

Jestliže v roce 1867 ho jediná Nobelova továrna na výrobu dynamitu vyráběla jen 11 tun, tak o sedm let později více než desítka Nobelových továren vyráběla tisíce tun dynamitu ročně především pro potřeby těžebního průmyslu [15]. . Při zavádění dynamitu do praxe často vyvstaly kuriozity, protože řada známých explozí nitroglycerinu na počátku až polovině 60. let 19. století vedla některé země k zákazu výroby a přepravy materiálů obsahujících nitroglycerin. V takových zemích se dynamit často posílal do dolů pod rouškou porcelánu nebo skla [17] a ve Velké Británii, kde takový zákaz platil v letech 1869 až 1893, to Nobel musel obejít stavbou velkého dynamitu. továrna v Glasgow  – pod skotskou jurisdikcí, a doručující dynamit nikoli po železnici, ale přepravou taženou koňmi [18] .

Během francouzsko-pruského tažení v letech 1870-1871 Němci použili dualin k vybavení podvodních dolů , skládajících se z 50 % nitroglycerinu, 30 % nitrovaného dřeva a 20 % dusičnanu draselného , ​​a německá ženijní vojska používala takzvaný litofraktor jako podvratné nábojnice - speciální druh dynamitu, obsahující 52-70% nitroglycerinu, 30-25% křemeliny a malé množství uhlí, ledku a síry [13] .

Úspěch Němců ve využívání dynamitu k vyhazování pevností a mostů do povětří podnítil Francouze, aby jej začali používat, proti čemuž se dříve postavila státní správa střelného prachu a ledku, která měla ve Francii monopol na výrobu výbušnin [ 15] . Výsledkem bylo, že v téže válce byly dynamity přijaty i francouzskými vojsky a v letech 1870-1871 byly ve Francii postaveny dvě státní a jedna soukromá továrna na výrobu dynamitu [13] , poté však byly opět uzavřeny až do roku 1875 [15 ] . V roce 1871 se v rakouských ženijních jednotkách objevily dynamity [13] .

Rozšíření výroby provázely výbuchy v továrnách: např. v roce 1870 došlo k 6 výbuchům v Německu, 14. ledna 1871 zahynulo 10 lidí při výbuchu v Praze a 8. dubna 1872 dynamitový závod v Alt . -Berow ( Slezsko ) explodoval [14] .

V letech 1875-1879 byly v Rusku prováděny pokusy s "celulózovým dynamitem" rakouského chemika I. Trauzla . Experimenty byly prováděny v Ust-Izhora a Varšavě . Tento dynamit obsahoval 70 % nitroglycerinu a absorbér sestávající z 29,5 % papírové buničiny a 0,5 % sody [13] .

V roce 1876 byla ruská kavalérie a ženijní vojska zásobena nábojnicemi „celulóza-dynamit“. Jezdecké náboje byly uzavřeny ve válcovém kartonovém pouzdru, zvenčí lakovaném a uvnitř vyložené olověným papírem. Tento typ dynamitu byl v provozu během války v letech 1877-1878 a byl široce používán k ničení železnic a rozvoje horských silnic v evropských operačních sálech, stejně jako k vybavení podvodních min umístěných v Černém moři a na Dunaji. Po skončení války bylo asi 90 liber tohoto dynamitu použito při likvidaci vidinské tvrze . Při posílání dynamitu zpět do Ruska explodovalo z neznámého důvodu 212 liber jeho zbytků na stanici Fratesti [13] .

Vynález a distribuce želatinových dynamitů

V roce 1875 se A. Nobel ve snaze vylepšit dynamit vrátil k experimentům s pyroxylinem jako absorbentem, a když si pořezal prst, upozornil na skutečnost, že kolodium , blízký příbuzný pyroxylinu používaného k uzavírání ran , tvoří želatinový směsi s mnoha organickými rozpouštědly [19] . Nobel spěchal do laboratoře a po sepsání předběžné závěti pro každý případ dostal přes noc první vzorek výbušného želé  – směsi nitroglycerinu s kolodiem [19] . Tak byla objevena metoda želatinizace nitroglycerinu a byly vynalezeny želatinizované dynamity [13] .

Želatina-dynamity se průmyslově vyrábí v Anglii od roku 1878 a v kontinentální Evropě od roku 1880 [20] . Zpočátku nebyly tyto dynamity široce používány, protože jejich první vzorky vylučovaly nitroglycerin ("potily" je) v průběhu času, a proto nebyly dostatečně bezpečné, ale tento problém byl vyřešen v Anglii v roce 1887 a od té doby výbušné želé a želatinované dynamity se v hornictví rozšířily [20] , čímž se výrazně rozšířil možný rozsah odstřelů [21] . Použití těchto dynamitů při stavbě 15kilometrového Velkého St. Gotthardského tunelu , která probíhala v masivní žule , tedy umožnilo dokončit tunel o tři roky dříve, než byly původní výpočty [19] . Výstavba dalších velkých tunelů přes Alpy : Mont Cenis (12 km), Arlberg (10 km) a Simplon (19 km) – také vyžadovala intenzivní použití dynamitu [22] . Důležitými výhodami gelových dynamitů bylo, že explodovaly bez zanechání pevných zbytků, měly větší výbušnou sílu a vůbec se nebály vody – a proto byly vhodné pro odstřelování pod vodou [23] [19] . Rostlinný pergamen se používal na náboje výbušných želé [24] .

V roce 1880 byla v Rusku testována „výbušná želatina“, která se skládala z 89 % nitroglycerinu, 7 % kolodiového pyroxylinu a 4 % kafru . Tato droga měla oproti Trauzlovu „celulózo-dynamitu“ důležitou výhodu: neuvolňovala nitroglycerin ani ve vodě, ani pod silným tlakem, neexplodovala při dopadu kulky z pušky a vlivem působení obtížně explodovala a svou silou předčila ostatní dynamity. . Následně se však zjistilo, že tento druh dynamitu nemá dostatečnou stabilitu a je náchylný k samorozkladu (pravděpodobně kvůli nedostatečné čistotě nitroglycerinu) [13] .

Nemrznoucí bezpečnostní dynamity

19. století je věkem uhlí. Jeho těžba byla jedním z hlavních úkolů těžebního průmyslu. Přitom to bylo docela nebezpečné: výbuchy střelného prachu , používaného k potápění uhelných dolů a drcení slojí , tvořily spoustu toxických plynů a díky dlouhému otevřenému plameni často způsobovaly výbuchy plynového plynu a uhelného prachu , které si vyžádaly životy horníků. Vynález nových, bezpečnějších výbušnin pro uhelný průmysl byl naléhavým úkolem, proto byly dynamity okamžitě úspěšně testovány v uhelných dolech Anna Maria ( Severní Vestfálsko ) pod vedením německého inženýra Menzela [25] .

Užitečný účinek dynamitu byl větší než u střelného prachu a rychlost detonace byla vyšší, což vedlo k jeho větší bezpečnosti. Používání střelného prachu však z komerčních důvodů ještě dlouho pokračovalo, protože drtil uhlí slabší. Gurdynamit a gelové dynamity však zcela nevyřešily problém bezpečnosti, takže dalším krokem bylo prozkoumat způsoby, jak dále zlepšit bezpečnost pro použití v dolech - nebo, jak to bylo nazváno na Světovém kongresu aplikované chemie v roce 1906, nemrznoucí (z franc.  grisou  - metan , hlavní složka důlního plynu) - výbušniny [26] .

V první řadě vědci upozornili na plamen exploze. Pokusy obklopit náboj vodou, napustit jím plášť nebo jej umístit do nábojnice naplněné vodou byly prakticky neúspěšné. Koncem 70. a začátkem 80. let 19. století zřídily hlavní evropské mocnosti speciální komise proti grizzle, které se zabývaly experimentálním testováním hořlavých vlastností různých výbušnin a certifikovaly je pro použití v dolech s různým nebezpečím [27] .

Úspěchem se stala první tepelná teorie nemrznoucí směsi vyvinutá na základě experimentů se zapalováním směsí metanu a vzduchu francouzskými vědci, členy nemrznoucí komise Francois Ernest Mallard a Henri Louis Le Chatelier . Zjistili, že existuje minimální teplota vznícení směsi a zpoždění vznícení klesá s teplotou: od asi 10 sekund při minimální teplotě 650 °C až po téměř okamžité vznícení při 2200 °C. Z toho bylo vyvozeno, že výbušnina by nevybuchla, kdyby

1. teplota plynů během detonace bude nižší než 2200 ° C - to omezuje složení výbušniny;
2. v procesu expanze a ochlazování plynů bude zpoždění vznícení pro jejich aktuální teplotu neustále překračovat dobu, která uplynula od okamžiku detonace - to dává limitní náplň, nad kterou je možný záblesk.

Pokusy potvrdily hlavní ustanovení teorie, nicméně bylo rozhodnuto snížit maximální teplotu plynů po výbuchu v dole v roce 1888, kde byly použity výbušniny s mezní detonační teplotou 2200 °C - na 1500 °C pro uhelné doly a do 1900 °C pro ostatní [28 ] .

Slibnou trhavinou s nízkou teplotou vznikajících plynů - pouze 1100 °C - byl dusičnan amonný . Nobelův extradynamit, který obsahoval 70-80 % ledku a 30-20 % fulminátového želé, se stal první široce používanou antigrizzle výbušninou na jeho bázi. Poté byly vyvinuty grizutiny, ve kterých bylo 12–30 % fulminantního želé, a karbonity, skládající se z 25–30 % želé, stejného množství mouky a 25–40 % alkalického kovu nebo dusičnanu barnatého, vynalezené Bichelem a Schmuthem v roce 1885. . Od roku 1887 se rozšířily wetterdynamity, jejichž součástí byly inertní soli s vysokým obsahem vody, které snižovaly teplotu detonačních produktů – poprvé takové složení navrhli Němci Müller a Aufschleger: 48 % nitroglycerinu, 12 % křemeliny a 40% soda nebo síran hořečnatý [29] .

Bezdýmný střelný prach a vojenské použití dynamitu

Na konci 80. let 19. století byly vyvinuty bezdýmné pohonné hmoty na bázi nitroglycerinu : balistit , patentovaný Nobelem v roce 1888, a kordit , patentovaný v Anglii Abelem a Dewarem , bez ohledu na Nobelovu balistit v roce 1889 (Nobel sám zvažoval rozdíly mezi korditem a balistite bezvýznamný a vedl bezvýsledný soudní spor ve snaze obhájit svůj patent) [30] . Naproti tomu bezdýmný prášek Poudre B vyvinutý dříve ve Francii Paulem Vielem neobsahoval nitroglycerin a sestával převážně z nitrocelulózy [31] . Samotný dynamit, navzdory dlouhodobému úsilí vojenských výzkumníků a vynálezu relativně bezpečných odrůd kafru, nenašel široké uplatnění ve vojenských záležitostech kvůli zvýšenému nebezpečí a citlivosti na střely, přestože kafrové dynamity byly používány v ruské armádě a v první světové válce [32] .

Pneumatické dělostřelectvo , které bylo krátce ve výzbroji amerického námořnictva a pobřežních baterií na samém konci 19. století a bylo také testováno různými evropskými zeměmi, se nazývalo „dynamitová děla“. Název je dán tím, že takové zbraně mohly střílet i dynamitové náplně bez výrazného rizika detonace projektilu přímo v hlavni, protože tlak ve vývrtu dělostřelecké lafety se dal upravit tak, aby nedocházelo k silnému počátečnímu tlaku (např. z prachové náplně u klasického dělostřelectva), ale naopak zrychlení střely postupně narůstalo [33] .

Vzorky přijaté do služby odpalovaly na vzdálenost několika kilometrů podlouhlé opeřené vysoce výbušné projektily o hmotnosti až několika set kilogramů, vybavené výbušným želé, které tvořily až 75 % hmotnosti střely. Dynamitová děla ztratila svůj význam v 20. století, kdy se rozšířily stabilnější výbušniny ( melinit , TNT a další), které umožnily vybavit vysoce výbušné granáty klasického práškového dělostřelectva, které navíc měly vyšší počáteční rychlosti a umožňovaly větší dostřel [33] .

„Dynamitový křižník“ USS Vesuvius , postavený speciálně pro testování pneumatických děl, byl dokončen v roce 1890 a po experimentální palbě v letech 1891 a 1893 se dokonce zúčastnil španělsko-americké války v roce 1898 a v noci ostřeloval Santiago . Poté však byla položena a v roce 1904 byla proměněna v experimentální torpédovou loď s demontáží všech dynamitových děl. Další loď s dynamitovým dělem, brazilský pomocný křižník Niteroi, z něj vypálila pouze jediný symbolický výstřel 15. března 1894, tedy v den, kdy bylo povstání v Rio de Janeiru definitivně potlačeno [34] .

Trestné použití dynamitů

Téměř okamžitě výhody dynamitu ocenili jak zločinci, tak teroristické organizace. Pokus vyhodit do povětří Moselský paketový člun na moři za účelem získání pojištění od amerického námořníka Williama King-Thomassena, bývalého výbušného sabotéra armády Konfederace  , skončil neúspěchem, když 11. prosince 1875 sud zmrzlého domova -vyrobený dynamit s hodinovým strojem explodoval při nakládání na loď a zabil asi 80 lidí. Mezi březnem 1883 a lednem 1885 došlo v Londýně ke 13 explozím dynamitu organizovaných extremistickými zastánci irské samosprávy z organizace Clan-at-Gail, včetně výbuchu v budově Scotland Yardu a pokusu podkopat London Bridge . Ruská revoluční strana „ Narodnaja Volja “ se aktivně zabývala výrobou dynamitu pro provádění teroristických činů [35] . V Evropě byl dynamit používán ke stejnému účelu radikálními anarchisty [36] [37] . Jak August Spies , redaktor anarchistických novin v Chicagu, uvedl v roce 1886: „ Libra dynamitu stojí za bušl kulek “ 38] . 

Doba rozkvětu používání dynamitů

Do 90. let 19. století Nobel řídil desítky podniků produkujících desítky tisíc tun dynamitu ročně. Veškeré jmění vydělané hlavně na dynamitu a ropě, asi 32 milionů korun , Nobel, který zemřel v roce 1896, odkázal k vytvoření fondu, který každoročně uděluje Nobelovy ceny [39] .

Do roku 1910 dosáhla produkce dynamitu ve světě stovek tisíc tun ročně [40] , samotná výstavba Panamského průplavu spotřebovala několik milionů tun dynamitu [41] . Ve 20. letech 20. století se počet vyrobených značek dynamitu pohyboval ve stovkách [42] , i když již existoval trend nahrazovat je novějšími, bezpečnějšími a cenově výhodnějšími výbušninami [43] .

Nejprve byly populárnější odrůdy s pasivními adsorbenty, jako je křemelina [44] , ale ve 20. letech 20. století měly téměř pouze historický význam a ustoupily různým výkonnějším formulacím s adsorbenty nitroglycerinu, které hoří při výbuchu , jako jsou organické pryskyřice , ledek a dokonce i cukr [45] . Bylo to důsledkem skutečnosti, že nitroglycerin je výbušnina v přebytku kyslíku, to znamená, že při detonaci nitroglycerinu se uvolňuje čistý kyslík, který lze použít jako oxidační činidlo pro adsorbent a další přísady za účelem zesílení výbuchu. [46] .

Dynamit západ slunce

Navzdory konkurenci nových sloučenin na bázi ledku zůstaly dynamity hlavní průmyslovou výbušninou v mnoha zemích, jako je Anglie a Švédsko, až do poloviny 20. století [47] . V Jižní Africe, která byla po několik desetiletí největším světovým výrobcem a spotřebitelem dynamitu, počínaje 40. lety 20. století, se dynamit aktivně používal ve zlatých dolech a zůstal hlavní výbušninou až do roku 1985, kdy AECI pod vlivem odborů přeměnila továrny na výroba výbušnin na bázi ledku [48] [49] .

V Rusku začala výroba poloplastových dynamitů v druhé polovině 70. let 19. století a do roku 1932 se vyráběly dynamity s obsahem nitroesterů 93, 88, 83 a 62 %, poté byla výroba prvních tří jakostí omezeny kvůli jejich větší nebezpečnosti ve srovnání s 62% dynamitem. Po Velké vlastenecké válce byla obnovena výroba sotva mrazivého 62% dynamitu na směsi nitroglycerinu s nitrodiglykolem , ale počátkem 60. let byla také vytlačena z průmyslu, v SSSR pouze výroba práškových směsí s obsah kapalných nitroesterů asi 15 % (detonity, karbonity aj.) [47] . Někteří autoři přitom řadí výbušniny s nízkým obsahem nitroesterů mezi dynamity [1] , někteří nikoli [50] . Počátkem 60. let byla výroba klasického dynamitu v SSSR zcela zastavena [51] .

V poslední čtvrtině 20. století si v těžbě ve Spojených státech na nějakou dobu získaly oblibu bezpečnostní dynamity, ve kterých se jako nitroesterová směs používala směs metrioltrinitrátu a diethylenglykoldinitrátu , která měla výhodu, že tyto sloučeniny nezpůsobují bolesti hlavy při kontaktu, na rozdíl od nitroglycerinu [52] . Počátkem 21. století byla jejich výroba omezena [52] .

V celkovém obratu výbušnin ve světě nyní dynamit zaujímá maximálně 2 % [53] .

Role dynamitů v historii techniky, jejich výhody a nevýhody

Dynamity byly první smíšené trhaviny, které byly široce používány v těžbě, a hrály významnou roli ve vývoji trhavin [47] . Dynamity předčily dřívější hlavní výbušninu - černý prach  - téměř ve všech ohledech: v síle výbuchu a koncentraci energie (teplo výbuchu dynamitu je 7100-10 700 MJ / m³ ), ​​ve voděodolnosti a plasticitě, v bezpečnosti při manipulaci. Tyto přednosti zefektivnily použití dynamitů zejména pro jednu z hlavních metod odstřelu té doby - metodu odstřelu s ručním plněním trhacích otvorů nábojnicemi [47] . Obecně lze říci, že zavedení dynamitu výrazně zjednodušilo technologii odstřelů, umožnilo přechod z komorových a malovrtových náloží na vrtné [54] .

Kromě výhod mají dynamity také nevýhody. Jsou velmi citlivé na mechanické namáhání, a proto manipulace s nimi nebezpečná, zejména zmrzlé a polorozmražené dynamity – což vyžaduje dobře vytápěné sklady pro skladování dynamitu [47] : např. dynamity využívající čistý nitroglycerin zmrazují při teplotách 10-12°C a ztrácejí plasticitu [51] , pro snížení bodu tuhnutí se do dynamitů přidávají i další nitroestery, např. nitroglykol [47] . Negativní vlastnosti želatinových dynamitů (viz Druhy a výroba dynamitů ) jsou stárnutí (částečná ztráta detonace během skladování, i když mnohem méně výrazná než u jiných dynamitů) a mrznutí při teplotách pod -20 °C [55] . Častým rizikem v důsledku mechanické citlivosti byla možnost detonace zbytků nábojnice v miskách otvorů při následném vrtání spodních otvorů [47] . Další historickou nevýhodou dynamitů byla exsudace nitroglycerinu – jeho upuštění na povrch dynamitu, „potění“ nitroglycerinu – který při kontaktu způsobuje delší bolest hlavy a je také výbušnější než samotný dynamit (podobné problémy byly u chřestýšového želé ) [56] .

Z hlediska ekonomické efektivity výroby jsou dynamity výrazně horší než modernější průmyslové trhaviny na bázi dusičnanu amonného . Dalším faktorem, který brání jejich použití, je jejich špatná vhodnost vzhledem k jejich vysoké citlivosti a formě uvolnění (patrony o průměru 20-40 mm ) pro použití v automatických systémech pro nakládání výbušnin do otvorů, ačkoli podobné pokusy založené na pneumatických systémech byly provedeny již v r. Švédsko [47] .

Druhy a výroba dynamitů

Celkový přehled

Hlavní výbušnou složkou dynamitů je nitroglycerin, do kterého se pro snížení teploty tuhnutí přidává nitroglykol nebo diethylenglykoldinitrát (výsledná směs se často nazývá nitrosměs). Podle složení doplňkových přísad se dynamity dělí na směsné a želatino-dynamity a podle podílu nitroglycerinu na vysoké a nízké procento [55] . Převážná část použití historicky připadala na dynamity s obsahem 40-60 % nitroglycerinu, včetně  62 % dynamitu v SSSR [51] .

Složení směsných dynamitů kromě směsi nitros obsahuje práškový porézní absorbér. Zejména gurdynamit (vysokoprocentní smíšený dynamit) je 75 % nitroglycerinu a 25 % křemeliny , tvoří drobivou vlhkou hmotu připomínající černou zeminu (křemelina byla také použita jako absorbent v Nobelově patentovaném dynamitu [60] , dalším raným absorbérem byl hořčík uhličitan [51] ). V nízkoprocentních směsných dynamitech s výbušným teplem 1200-1400 kcal/kg ( detonity ) lze jako absorbér použít diethylenglykoldinitrát, hliníkový prášek nebo dusičnan amonný . Želatinové dynamity jsou založeny na želatinovaných nitroesterech, které se získávají přidáním až 10% coloxylinu k základní látce . Mezi želatinou-dynamity vyniká tzv. výbušné želé  - nitroglycerin s přídavkem 7-10% colloxylinu, který dává výbušné teplo 1550 kcal/kg a má detonační rychlost 8 km/s . Kromě nitroetheru a koloxylinu může složení želatinových dynamitů obsahovat dusičnan sodný a draselný [55] , hořlavé přísady (dřevěná moučka) a stabilizátory (soda) [51] .

Historické odrůdy dynamitů a jejich vlastnosti

Složení dynamitů se značně lišilo v závislosti na jejich účelu. Takže dynamity určené pro použití v uhelných dolech , kde je možné vznícení a detonace uhelného prachu nebo metanu uvolněného ze slojí , obsahují malé množství nitroglycerinu (10-40%), často ve směsi s dusičnanem amonným (20-80% - pokud dostupné) a různé přísady, které snižují teplotu výsledných plynů. Takové dynamity se vyráběly pod značkami grisutinů, grisutitů, karbonitů a obecně se jim říká antigrisut nebo safety [61] . Výbušné želé , obsahující asi 90 % nitroglycerinu, 7–12 % koloidního pyroxylinu a někdy i několik procent různých přísad, se používaly při tryskání zvláště viskózních a tvrdých hornin [62] a blízce příbuzných želatinových nebo želatinových dynamitů s významnými přísadami ledek a menší výbušná síla - pro měkčí horniny a pro potřebu získat velké úlomky [20] [63] . Takzvané vojenské dynamity, zvláště odolné vůči mechanickým vlivům - až do absence detonace při zásahu kulkami, se vyráběly z bouřlivého želé s přídavkem několika procent vazelíny a kafru [64] . Ekonomické dynamity byly složením podobné želatinovým, ale byly určeny pro povrchové odstřelování, jako je vytrhávání pařezů , a často obsahovaly ledek, síru a dřevitou moučku [65] . Tvrdě zmrazující dynamity byly ve skandinávských zemích obzvláště žádané a obsahovaly různé přísady, které snižují bod tuhnutí nitroglycerinu [66] .

Dlouhou dobu byl standardem, se kterým se porovnávaly všechny druhy dynamitu, „gur-dynamit č. 1“ nebo jednoduše „dynamit č. 1“, skládající se ze 75 % nitroglycerinu, 24,5 % křemeliny a 0,5 % sody [67] . Tento dynamit měl hustotu 1,67 g/cm³ a ​​byla to plastická hmota, mastná na dotek, jejíž barva kolísala kolem hnědé s příměsí červené díky použití různých druhů křemeliny [68] . Gur-dynamit nebyl hygroskopický, ale při kontaktu s vodou pomalu vytlačoval nitroglycerin z pórů křemeliny, takže musel být skladován v suchých místnostech [69] . Při výbuchu nevytvářel toxické plyny, ale zanechával pevné zbytky plniva [70] a při přímém kontaktu způsoboval bolesti hlavy, jako nitroglycerin [71] .

Výbušné želé vyrobené z nitroglycerinu a kolodia je želatinová průhledná lehce nažloutlá hmota připomínající hustou broskvovou želé konzistencí [19] . Typické složení gelového dynamitu, široce používaného v průmyslu, bylo: 62,5 % nitroglycerinu, 2,5 % koloidní bavlny, 8 % dřevité moučky a 27 % dusičnanu sodného [32] .

Hustota gur-dynamitu je 1400-1500 kg/m³ [72] . Teplota vznícení rosolovitého fulminátu a dynamitu obsahujícího 75 % nitroglycerinu je 180-200 °C [73] . Objem uvolněných plynů na 1 kg látky je 0,71 m³ pro vznětlivé želé (91,5 % nitroglycerin a 8,5 % koloidní pyroxylin), pro gurdynamit se 75 % nitroglycerinu - 0,63 m³ [74] , výbušné teplo při konstantním objemu - . a 1150 cal/kg [75] , teplota produktů detonace - 3200-3550 a 3000-3150 °C [76] , detonační rychlost - 7700 a 6820 m/s, tlak vyvíjený plyny - 1,75 a 1,25 GPa [ 7 ] , resp. K detonaci dynamitů nedochází ani při pádu z výšky kolem desítek metrů, jsou však velmi citlivé na nárazy kovovými předměty [78] .

Moderní dynamity

Moderní průmyslové dynamity se vyrábějí ve formě nábojnic o průměru 32 mm o váze 150 g a 200 g, plněných plastickou nebo práškovou olejovou trhavinou. Záruční doba na skladování - 6 měsíců. Dělí se do dvou skupin [1] :

1. Vysokoprocentní - s obsahem nitroesterů vyšším než 35% se jedná o obyčejné (plastové) a tvrdě mrazivé dynamity.
2. Nízkoprocentní - s obsahem nitroesterů do 15% jsou to detonity , koality a výhry . Uglenits a Pobedity jsou bezpečnostní dynamity vyrobené z nitroglycerinu, oxidačního činidla a pojistky plamene (vyhrají ruské koality E-6 a č. 5, VP-4) [1] . Někteří autoři neřadí tyto výbušniny mezi dynamity [50] .

Bod tuhnutí běžného dynamitu je +8 °C, bod mrazu -20 °C. Dynamity jsou vysoce citlivé a nebezpečné při manipulaci, zvláště zmrzlé - v této formě nemohou být vystaveny mechanickému namáhání: řezat, lámat, házet atd. Před použitím se zmrazené dynamity rozmrazují [1] .

Dyno Nobel ( Carthage , Missouri ) je jedinou společností, která vyrábí dynamit v USA . Celková produkce dynamitu v USA v roce 2006 byla přibližně 14 000 tun [52] . Kromě toho je ve výzbroji americké armády tzv. „vojenský dynamit“, který však neobsahuje nitroestery a skládá se ze 75 % hexogenu , 15 % TNT a 10 % desenzibilizátorů a změkčovadel [53] .

Výroba dynamitů

Výrobní proces dynamitů je doprovázen všemi opatřeními, která se používají při výrobě výbušnin: výroba je přísně regulována, aby se zabránilo náhodné detonaci; zařízení je speciálně navrženo tak, aby minimalizovalo vnější vlivy na míchané komponenty, jako je požár, teplo nebo otřesy; budovy a sklady jsou speciálně zpevněny, staví se v nich neprůstřelné střechy a je vytvořena přísná kontrola přístupu; budovy a sklady jsou rozmístěny po území továren a jsou vybaveny speciálními topnými, ventilačními a elektrickými systémy; všechny fáze procesů jsou neustále sledovány automatickými systémy a pracovníky; zaměstnanci absolvují speciální školení, včetně lékařského školení, k poskytování první pomoci obětem výbuchu a jejich zdraví podléhá zvýšenému sledování [79] .

Výchozími látkami jsou nitrosměs (nitroglycerin s etylenglykoldinitrátem, který snižuje jeho bod tuhnutí), absorbent a antacidum . Nejprve se dusitá směs postupně přidává do mechanického mixéru, kde je absorbována adsorbentem, dnes již typicky organickou hmotou, jako je dřevní nebo pšeničná mouka, piliny a podobně, s případným přídavkem dusičnanu sodného a/nebo amonného, které zvyšují výbušné vlastnosti dynamitu. Poté se přidá asi 1 % antacida, typicky uhličitanu vápenatého nebo oxidu zinečnatého, aby se zcela neutralizovala případná kyselost adsorbentu – v kyselém prostředí má nitroglycerin tendenci se rozkládat. Po promíchání je směs připravena k balení [55] [79] .

Dynamity se obvykle plní v papírových pouzdrech o průměru 2-3 cm a délce 10-20 cm , které jsou utěsněny parafínem - chrání dynamit před vlhkostí a jako uhlovodík zesiluje výbuch. Vyrábí se také mnoho dalších forem dynamitu, od malých demoličních nábojnic až po velké nálože do průměru 25 cm, délky až 75 cm a hmotnosti až 23 kg, používané při povrchové těžbě. Někdy se používají práškové dynamity a pro práci pod vodou jsou dostupné dynamity gelové [55] [79] .

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 4 5 Dick V. N. 3.5.2 Dynamity // Výbušniny, střelný prach a munice domácí výroby. Část 1. Referenční materiály: Příručka. - Minsk: Ochotkontrakt, 2009. - S. 24. - 280 s. — ISBN 978-985-6911-02-9 .
2. ↑ Dynamit  _ _ — článek z Encyclopædia Britannica Online . Staženo: 10. prosince 2015.
3. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 16-18.
4. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. osmnáct.
5. ↑ Krasnogorov, 1977 , s. 81.
6. ↑ Krasnogorov, 1977 , s. 82.
7. ↑ 1 2 Krasnogorov, 1977 , s. 85.
8. ↑ 1 2 Sukharevskij, 1923 , str. 18-19.
9. ↑ Krasnogorov, 1977 , s. 84-85.
10. ↑ Krasnogorov, 1977 , s. 86.
11. ↑ Alfred Nobel (nepřístupný odkaz) . Získáno 14. srpna 2015. Archivováno z originálu dne 4. března 2016. (neurčitý) 
12. ↑ 1867 – Alfred Nobel poprvé předvedl dynamit Archivováno 26. března 2015 na Wayback Machine
13. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Sukharevskij, 1923 , str. 19.
14. ↑ 1 2 Geiman, 1978 , str. 26.
15. ↑ 1 2 3 4 Krasnogorov, 1977 , str. 87.
16. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 651.
17. ↑ Krasnogorov, 1977 , s. 85-86.
18. ↑ Krasnogorov, 1977 , s. 88.
19. ↑ 1 2 3 4 5 Krasnogorov, 1977 , str. 92.
20. ↑ 1 2 3 Sukharevskij, 1923 , str. 682.
21. ↑ Krasnogorov, 1977 , s. 110.
22. ↑ Gaiman, 1978 , str. 110.
23. ↑ Naum, 1934 , str. čtrnáct.
24. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 684-685.
25. ↑ Gaiman, 1978 , str. 26-27.
26. ↑ Gaiman, 1978 , str. 27-28, 35.
27. ↑ Gaiman, 1978 , str. 28.
28. ↑ Gaiman, 1978 , str. 28-29.
29. ↑ Gaiman, 1978 , str. 30-31.
30. ↑ Naum, 1934 , str. 16-17.
31. ↑ Richard E. Rice. Bezdýmný prach: Vědecké a institucionální souvislosti na konci devatenáctého století  // Střelný prach, výbušniny a stát: technologická historie / Brenda J. Buchanan (Ed.). - Ashgate, 2006. - S. 356-357. — ISBN 0-7546-5259-9 .
32. ↑ 1 2 Naum, 1934 , str. patnáct.
33. ↑ 1 2 Dynamitové zbraně  // Vojenská encyklopedie  : [v 18 svazcích] / ed. V. F. Novitsky  ... [ a další ]. - Petrohrad.  ; [ M. ] : Napište. t-va I. D. Sytin , 1911-1915.
34. ↑ Osud dynamitových zbraní // Vybavení a zbraně. - 2003. - č. 4, 5, 8, 10 .
35. ↑ Národní Volja | Bezpečnostní encyklopedie. Získáno 14. května 2013. Archivováno z originálu 19. srpna 2012. (neurčitý)
36. ↑ Torvalds, Jürgen. Část I. Nesmazatelná pečeť, nebo vtípky identifikace. Kapitola 7. 1892 pařížští anarchisté. Bertillon identifikuje Ravachola. Na prahu světové slávy. // The Age of Forensics  (anglicky) . - Nakladatelství Prospekt, 2015. - ISBN 9785392171071 .
37. ↑ Pro džihádistu čtěte anarchista  . The Economist (18. srpna 2005). Získáno 11. prosince 2015. Archivováno z originálu 11. října 2015.
38. ↑ Matheson R. 5 Dynamitards // Smrt, dynamit a pohroma : Příšerná britská železniční historie  . - History Press Limited, 2014. - ISBN 9780750957014 .
39. ↑ K. N. Zelenin, A. D. Nozdrachev, E. L. Poljakov. Nobelova výbušnina // Příroda. - 2002. - č. 9.
40. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 740-741.
41. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 662-663.
42. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. dvacet.
43. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 740.
44. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 647-655.
45. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 655-681.
46. ↑ Nitroglycerin. Historie objevu a aplikace. Dynamite Archived 4. března 2016 na Wayback Machine // Chemistry and Chemists No. 6, 2011.
47. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Dubnov L. V., Bakharevich N. S., Romanov A. I. 1.3 Stručná historie vývoje průmyslových výbušnin // Průmyslové výbušniny. — 3. vydání, upravené a rozšířené. - M  .: Nedra, 1988. - S. 14-15. — ISBN 5-247-00285-7 .
48. ↑ AECI: Jižní Afrika - Historie chemického průmyslu . Datum přístupu: 11. prosince 2015. Archivováno z originálu 23. července 2013. (neurčitý)
49. ↑ Historické vrcholy 80. let 20. století . Web.archive.org (30. června 2006). Získáno 9. června 2012. Archivováno z originálu 30. června 2006. (neurčitý)
50. ↑ 1 2 Svetlov B. Ya., Yaremenko N. E. Kapitola XVIII. Nitroglycerinové výbušniny // Teorie a vlastnosti průmyslových výbušnin. - 3. vydání, Rev. a doplňkové - M .: Nedra, 1973. - S. 180.
51. ↑ 1 2 3 4 5 N. S. Bakharevič, L. V. Dubnov. Dynamites // Hornická encyklopedie / Ed. E. A. Kozlovský. - M .: Sovětská encyklopedie.
52. ↑ 1 2 3 4 Hopler Robert B. Historie, vývoj a vlastnosti výbušnin a pohonných látek. 1.4.2 Dynamit  //  Forensic Investigation of Explosions, druhé vydání / Ed. od Beveridge A. - Taylor & Francis, 2011. - S. 8-11. — ISBN 9781420087253 .
53. ↑ 1 2 Jurij Veremejev. Zkrocení ďábla: Vzpurná látka // Populární mechanika. - 2006. - č. 48 (říjen).  — Archivováno z originálu 30. května 2015.
54. ↑ Gaiman, 1978 , str. 110-111.
55. ↑ 1 2 3 4 5 Dynamites / B. N. Kondrikov. // Velká sovětská encyklopedie  : [ve 30 svazcích]  / kap. vyd. A. M. Prochorov . - 3. vyd. - M  .: Sovětská encyklopedie, 1969-1978.
56. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 686.
57. ↑ Epov B. A. Základy podnikání s výbušninami (Manuál). - M .  : Vojenské nakladatelství , 1974. - S. 23, 29.
58. ↑ Dynamity  / G. D. Kozak // Velký Kavkaz - Velký průplav. - M .  : Velká ruská encyklopedie, 2006. - ( Velká ruská encyklopedie  : [ve 35 svazcích]  / šéfredaktor Yu. S. Osipov  ; 2004-2017, v. 4). — ISBN 5-85270-333-8 .
59. ↑ 1 2 Danilenko V.V. Exploze: fyzika, technika, technologie. - M.  : Energoatomizdat, 2010. - S. 438. - 784 s. - ISBN 978-5-283-00857-8 .
60. ↑ A. Azimov . Stručná historie chemie. Vývoj myšlenek a konceptů v chemii . - M  .: Mir, 1983. - S. 132.
61. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 701-721.
62. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 682-685.
63. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 687-692.
64. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 685-687.
65. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 692-693.
66. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 695-700.
67. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 647.
68. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 648.
69. ↑ Naum, 1934 , str. 233-234.
70. ↑ Naum, 1934 , str. 238.
71. ↑ Naum, 1934 , str. 234.
72. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 72.
73. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 82.
74. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 102.
75. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 117.
76. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 123-124.
77. ↑ Sukharevskij, 1923 , s. 133.
78. ↑ Naum, 1934 , str. 236.
79. ↑ 1 2 3 Douglas E. Betts. Dynamit  (anglicky) . Jak se vyrábí produkty. sv. 2 . Datum přístupu: 30. prosince 2015. Archivováno z originálu 7. října 2015.

Literatura

• Sukharevsky M. Výbušniny a trhaviny. Referenční příručka . - Státní technické nakladatelství, 1923. - T. 1. - 911 s.
• Naum F. Nitroglycerin a nitroglycerinové výbušniny (Dynamites) / Per. s ním. - M. - L.: Khimtekhizdat, 1934. - 330 s.
• Krasnogorov V. Imitace blesků. - M .  : Poznání, 1977. - 192 s. — (Život velkých myšlenek).
• Geiman L. M. Explosion - historie, praxe, vyhlídky  (anglicky) . - M .: Nauka, 1978. - 181 s. — (Věda a technický pokrok).

Odkazy

• Nitroglycerin. Historie objevu a aplikace. Dynamit / Chemie a chemici № 6, 2011

Tematické stránky	Obří bomba
Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština Velká Katalánština Skvělý norský Velký Rus Brockhaus a Efron Malý Brockhaus a Efron Britannica (online)
V bibliografických katalozích	GND : 4699014-8 J9U : 987007567968305171 LCCN : sh85040322