Pyrokolodický střelný prach
Pyrokolodický prášek ( bezdýmný prášek ) je druh nitrocelulózového prášku, který obsahuje vysoce rozpustnou nitrocelulózu a samotné rozpouštědlo, dalšími složkami jsou různé přísady určené ke stabilizaci tvorby plynu. Název „pyrokolodický“ dal tomuto střelnému prachu jeho tvůrce D. I. Mendělejev podle typu nitrocelulózy obdržené 23. ledna 1891 a jím pojmenované – „pyrokolodium“ („pyro-“ – oheň, „kolódion“ – lepidlo ) .
Historie vytvoření
Historie prvního bezdýmného prachu v Rusku je spojena se jménem Dmitrije Ivanoviče Mendělejeva . D. Mendělejev obdržel 2 gramy pyroxylinového prášku ve Francii, od Arnouxe a E. Sarra, v Central Powder Laboratory se ukázalo, že ke stanovení jeho složení a vlastností stačí: 1) používá se směs vysoce a nízko nitrovaného pyroxylinu ; 2) 1 g směsi uvolní asi 200 cm3 oxidu dusíku ; 3) pro účely želatinace se používá směs etheru a alkoholu v poměru 2: 1. Tento střelný prach přitom nebylo možné použít ve velkorážných zbraních.
Podle sešitů z roku 1890 s názvem „Střelný prach“ lze pochopit, že vědec se snažil získat chemicky homogenní produkt, na rozdíl od zahraničních: francouzský - směs dvou nitrocelulóz různého stupně nitrace a anglický - směs nitrocelulóza a nitroglycerin. Hned v prvních experimentech zjistil, že za určitých podmínek je možné získat stabilní homogenní produkt, který se dobře rozpouští ve směsi alkoholu a éteru.
Mendělejev věnoval zvláštní pozornost složení nitrační směsi: roztoku kyseliny sírové a dusičné . Měnil složení a koncentraci kyselin, dobu a teplotu nitrace, testoval různé materiály ( papír , bavlna ). V prosinci 1890 získal zcela rozpustnou nitrocelulózu. 23. ledna 1891 - nejlepší konečný produkt - pyrokollodium.
Na sklonku svého života, v roce 1906, Mendělejev tak velmi výstižně popisuje složení pyrokollodia [1] :
Mé tajemství. Podstata věci při získávání pyrokollodia: množství ředící vody se musí rovnat množství hydratované vody. Například:
H2SO4 + 2HNO3 + 2H20 , 2H2S04 + 2HNO3 + 3H20 , H2SO4 + 2HNO3 + ( n + m ) H20 _ _ _ _ _ _ _
poskytne stejné pyrokollodium, pokud se vezme ve velkém přebytku vzhledem k vláknu.
Chronologie
Navzdory existujícím verzím, v té či oné formě, která stanoví okolnosti získání pyrokolodického střelného prachu, dokumentární informace naznačují následující:
- 20. května - Viceadmirál N. M. Čichačev, vedoucí ministerstva námořnictva , navrhl „sloužit jako vědecké zázemí pro ruský obchod se střelným prachem“, na což Mendělejev odpověděl dopisem, ve kterém vyjádřil svůj souhlas a poukázal na nutnost zahraniční cesta s I. M. Čelcovem a L. G. Fedotovem a organizace laboratoře pro studium výbušnin; Dne 5. června navštívil Čichačeva za účelem konzultací o nadcházející pracovní cestě.
- Dne 7. června ve večerních hodinách odjel s uvedenými odborníky v oboru výbušnin z Kronštadtu parníkem do Londýna .
- 14. června – dorazil do Londýna;
- 15. - 25. července - setkání s F. Abelem (předseda výboru pro výbušniny, který objevil cordite ), J. Dewar (člen tohoto výboru, spoluautor cordite), W. Ramsay , W. Anderson, A. Tillo a L. Mond; v laboratoři W. Ramsaye se setkal s R. Jungem, J. Stokesem a E. Franklandem.
- 21. června - navštívil továrnu na rychlopalné zbraně a střelný prach Nordenfeld-Maxim, kde sám testoval střelný prach.
- 22. června - navštívil s Čelcovem Vulvich Arsenal , kde pozoroval hoření různých výbušnin (po návštěvě testovacího místa si Mendělejev do svého zápisníku poznamenává: „Bezdýmný střelný prach: pyroxylin + nitroglycerin + ricinový olej; táhnou, řežou šupiny a drátěné sloupy . Dal vzorky ... "); obdržela půjčku od L. Monda .
- 27. června - navštívila ruského velvyslance v Londýně; poslal zprávu N. M. Čichačevovi o výrobě výbušnin; dorazil do Paříže v 23 hodin .
- 30. června - Návštěva vědců A. Gauthier a E. Sarro (ředitel Central Powder Laboratory of France).
- 3. - 14. července se setkali s L. Pasteurem , P. Lecoqem de Boisbaudranem , A. Moissanem , A. Le Chatelierem .
- 5. července - spolu s Čelcovem se setkal s M. Berthelotem .
- 6. července - navštívil Louvre ; apeloval na francouzského ministra války Ch. L. Freysiniera o povolení návštěvy továren na výbušniny.
- 9. července - Sarro informoval Mendělejeva o svém souhlasu s návštěvou jeho laboratoře.
- 10. července - přítomnost na zkoušce střelného prachu v laboratoři E. Sarra.
- 11. července - navštívil ministr války Ch. L. Freycinier.
- 12. července - Obdržel vzorek střelného prachu "pro osobní potřebu" od Arnouxe[ kdo? ] a E. Sarro (2 d).
- 14. července - navštívila ruského velvyslance A.P. Morenheima .
- 15. července - opustil Paříž.
- 17. července – dorazil do Petrohradu.
- 19. července - napsal zprávu pro námořní ministerstvo na služební cestě o otázkách výroby prášku.
- 16. října - memorandum D. I. Mendělejeva, I. M. Čelcova a L. G. Fedotova N. M. Čichačevovi „O bezdýmném prachu“ s analýzou stavu obchodu se střelným prachem v zahraničí a programem „aplikace informací získaných v Rusku“.
- 27. října - Mendělejev je jmenován poradcem ministerstva námořnictva v otázkách výroby prášku.
- Říjen - výzkum nitrace celulózy v univerzitní laboratoři; do sešitu "Gunpowder" zapsal údaje o výrobě pyroxylinu a střelného prachu v Rusku, jsou popsány pokusy v univerzitní laboratoři.
- 3. listopadu - v továrně na střelný prach Okhta byl přítomen testování bezdýmného prachu na různých typech zbraní.
- 6. listopadu - zaslána žádost do závodu Okhta ohledně technologie bezdýmného prachu.
- 27. listopadu - píše ministru války P. S. Vannovskému a navrhuje, aby chemici - specialisté na výbušniny - L. N. Šiškov, N. P. Fedorov a G. A. Zabudskij byli zahrnuti do práce organizací spojených s výrobou prášku .
- Listopad - do sešitů ("Okhta Plant", "Suroviny", "Střelný prach") zadal informace o zkouškách střelného prachu, o jeho různých typech a výpočtech nitračních směsí.
- prosinec - v univerzitní laboratoři byla získána rozpustná nitrocelulóza; Mendělejevova tajná poznámka P. Vannovskému "O ekonomických podmínkách přípravy bezdýmného prachu přijatého pro přezbrojení armády."
- 1.-14. ledna - zápis do sešitu o rozdělení vody ve směsích roztoků kyseliny sírové a dusičné při výběru nitračních směsí; provedli experimenty při hledání optimálního složení nitrační směsi pro získání homogenní látky.
- 16. ledna - zahájeno zaznamenávání výpočtů závislosti hustoty roztoků kyseliny sírové na koncentraci a teplotě podle nových literárních údajů.
- 23. ledna - obdržel nitrocelulózu, která se "rozpouští jako cukr", a nazval ji pyrokolodium.
- 23. – 29. ledna – studovali procesy nitrace vaty, příze, vlákna, bavlny, papíru a dalších materiálů.
- 15. února - s ohledem na zahájení používání bezdýmného prachu napsal předsedovi dělostřeleckého výboru ministerstva války L. P. Sofianovi dvě memoranda: "Zprávy týkající se hlavní dělostřelecké laboratoře výbušnin" a "Úvahy o" vnitřní balistika zbraně "".
- 25. února - na schůzi dělostřeleckého výboru podal zprávu o cordite, bezdýmném prášku, který vynalezli F. Abel a J. Dewar; napsal ministru financí I. A. Vyšněgradskému memorandum „O clu na síru a sirné pyrity“.
- 8.-9. března přednášel o bezdýmném prachu na námořním shromáždění v Kronštadtu.
- 14. června — Státní rada stanovila předpisy o personálu Vědeckotechnické laboratoře ministerstva námořnictva pro studium střelného prachu a výbušnin.
- 24. června - napsal dopis Hlavnímu dělostřeleckému ředitelství v reakci na zprávu generála N.P.Fedotova o výstavbě závodu na výrobu nitroglycerinu.
- 8. srpna - Slavnostní otevření a vysvěcení Vědeckotechnické laboratoře Námořního ministerstva pro studium střelného prachu a výbušnin za účasti vedoucího Námořního ministerstva N. M. Čichačeva, vedoucího Námořního technického výboru K. P. Pilkina , vedoucího přístav V. P. Verkhovsky a členové technického výboru a funkcionáři dělostřeleckého výboru.
- 14. srpna – D. I. Mendělejev a I. M. Čelcov předložili námořnímu výboru zprávu o bezdýmném prachu.
- 14. prosince - v memorandu D. I. Mendělejeva a S. P. Vukolova adresovaném N. M. Čichačevovi bylo oznámeno, že byla dokončena první etapa studia existujících bezdýmných prachů.
- 6. - 21. prosince - Laboratorní asistent F. Yu.Vorozheykin podal zprávu o studiu změn koncentrace směsi kyseliny sírové a dusičné s otevřenou odpařovací plochou.
- 5. února - zpráva D. I. Mendělejeva hlavnímu inspektorovi námořního dělostřelectva o uspořádání tovární dílny na přípravu bezdýmného prachu.
- 12. – 13. května – D. I. Mendělejev zaznamenal různá složení pyrokollodia.
- 9. a 12. června – hlásili námořnímu ministerstvu výsledky testů pyrokollodia.
- 28. září - D. I. Mendělejev odpověděl inspektorovi námořního dělostřelectva o ceně bezdýmného prachu.
- 15. října – memorandum N. M. Čichačevovi o „dělovém prachu“ a popisu „pyrokolodie“.
- Duben - testy střelného prachu z pyrokolodia
- 1. května - vypracoval pracovní plán průmyslové výroby bezdýmného prášku v chemických podnicích a vypočítal náklady na výrobu.
- 5. května - sestavil memorandum N. M. Čichačevovi, jak zásobovat ruskou flotilu pyrokolodickým bezdýmným práškem.
- 3. června - D. I. Mendělejev zaslal námořnímu ministerstvu dopis o cestě do závodu P. K. Ushkova (u Jelabugy ) a se žádostí o vyslání zaměstnanců Vědeckotechnické laboratoře ministerstva námořnictva tam.
- 5. června - Admirál S. O Makarov telegrafuje D. I. Mendělejevovi o úspěšném testování pyrokolodického střelného prachu.
- 10. června - dopis D. I. Mendělejeva ministerstvu námořnictva ohledně přípravy cesty do chemického závodu P. K. Uškova.
- 12. června - hlásilo námořnímu ministerstvu o podepsání objednávky P. K. Ushkovem na výrobu zkušební šarže pyrokolodického střelného prachu v jeho závodě.
- 15. června - dopis ministerstvu námořnictví o odložení provedení rozkazu společností P.K.Ushkova; odpověď S. O. Makarovovi na telegram ze dne 5. června.
- 22. června - odjel na služební cestu do Yelabugy.
- 30. června - dopis synovi Vladimírovi s dojmy o stavbě obchodu na výrobu střelného prachu.
- Červen - poznámka pro ministra námořnictva "O bezdýmném pyrokolodickém prášku."
- 10. července - dopis D. I. Mendělejeva ministerstvu námořnictva o způsobech, jak snížit náklady na pyrokollodium.
- 12. července - dopis Ředitelství dělostřelectva o výrobě šarže bezdýmného prachu v závodě P.K. Ushkov.
- 20. července - dopis ministerstvu námořnictva o výrobě pyrokolodia a jeho použití v pozemních silách.
- 29. července - dopis chemikovi P. P. Rubtsovovi s radou ohledně praxe výroby pyrokollodia; dopis S. O. Makarovovi o nutnosti uspořádat dílnu střelného prachu.
- Začátek srpna - odjezd do závodu P. K. Ushkov.
- 13. - 16. srpna - zápisy do sešitu o technologických zkouškách v závodě P. K. Ushkova.
- 20. srpna - poznámka P.K. Ushkovovi o možnosti výroby 15 liber pyrokollodia denně.
- 21. srpna - D. I. Mendělejev předal P. P. Rubcovovi řízení výroby pyrokolodia.
- 24. srpna - dopis D. I. Mendělejeva ministerstvu námořnictví se žádostí o prodloužení služební cesty P. P. Rubcova a F. Ju. Vorožejkina do závodu P. K. Uškova; odchod D. I. Mendělejeva z továrny.
- 10. září - dopis předsedovi Technického výboru námořního ministerstva S. O. Makarovovi s žádostí, aby ministru války D. I. Mendělejevovi předal dodatky k jeho memorandu nastiňující vědecké základy výroby pyrokolodického střelného prachu.
- 21. září - dopis P.P. Rubtsovovi o dokončení experimentů na pyrokolodiu.
- září - dopis S. O. Makarovovi o předání pyrokollodiové technologie pozemním silám.
- 3. října - S. O. Makarov informoval D. I. Mendělejeva o žádosti Ruské společnosti pro výrobu a prodej střelného prachu, aby se seznámil s jejím pyrokolodickým střelným prachem.
- 6. října - projednal s I. M. Čelcovem otázku předání tajemství pyrokollodia do ruské společnosti pro výrobu a prodej střelného prachu; D. I. Mendělejev navrhl „odložit“ kvůli utajení.
- 18. října - dopis D. I. Mendělejeva vedoucímu továrny na střelný prach Okhta A. I. Strudzinskému o prioritě ve vývoji procesu dehydratace pyroxylinu alkoholem.
- 2. listopadu - zpráva o dodávce šarže pyrokollodia z chemického závodu P. K. Ushkova do Petrohradu.
- 8. prosince - poslední zápisy do sešitu "Střelný prach".
- 20. ledna - "Žurnál" komise elektrárny Okhta byl zaslán Mendělejevovi k posouzení jeho memoranda "O bezdýmném pyrokolodickém prášku" (červen 1893) - časopis odráží kritické poznámky týkající se kvalit a technických výhod pyrokolodického prášku.
- Leden – Mendělejev píše článek „O bezdýmném střelném prachu námořního oddělení“ [2]
- 4. února – zaslal Čichačevovi připomínky k „žurnálu“ komise Okhta (29. ledna).
- 5. února - D. I. Mendělejev přednesl N. M. Čichačevovi své úvahy o výsledcích práce Okhtské komise, která podcenila kvalitu pyrokolodického střelného prachu a zlehčila roli vědce při jeho vzniku.
- 19. února - dopis S. O. Makarovovi o výsledcích práce Okhtské komise ao vhodnosti použití pyrokolodického střelného prachu k posílení obranyschopnosti Ruska.
- 15. března - dopis S. Makarova Námořnímu ministerstvu o zásluhách D. I. Mendělejeva na vytvoření pyrokolodického střelného prachu ohledně uzavření Okhtské komise.
- 18. března - dopis ministru války P. A. Vannovskému se žádostí o schůzku k vyhodnocení výsledků testování střelného prachu na zbraních nového typu a zprávu o výsledcích studia různých druhů střelného prachu.
- 21. června - v Anglii; navštívil s F. I. Blumbachem závod Nordenfeld-Maxim.
- 26. března - dopis N. M. Čichačevovi o souhlasu P. S. Vanovského k uveřejnění řady článků D. I. Mendělejeva o pyrokolodickém střelném prachu "ve speciálním vydání" Zpravodajství námořní vědeckotechnické laboratoře.
- Červen - napsal předmluvu k článku "O pyrokolodickém střelném prachu" pro "Sea Collection" [3]
Admirál S. Makarov , vrchní inspektor námořního dělostřelectva,
dal pyrokolodickému střelnému prachu vysoké známky - "Testy v roce 1893 ukázaly vhodnost nového bezdýmného lektvaru pro použití ve zbraních všech ráží."
Vzhledem ke své vzdálenosti od organizací podobného účelu, zejména z továrny na střelný prach Okhta, se Bondyuzhinsky podnik ukázal jako nerentabilní, navíc nebyl klasifikován - ve stejném roce Mendělejev navrhl převést Marine Pyroxylin Plant v Petrohradu k nové technologii, která si vyžádala pořízení francouzského vybavení. Střet resortních zájmů byl hlavní překážkou – v reakci na neobjektivní verdikt Okhtské komise o identitě pyroxylinu a pyrokollodia se S. Makarov obrátil na ministerstvo námořnictva se zdůvodněním přednosti Mendělejeva, který v současné situaci byl nucen roku 1895 rezignovat na místo jejich poradce.
Vědci se podařilo získat povolení k publikaci - v letech 1895-1896 vydala Marine Collection dva z jeho velkých článků pod obecným názvem „O pyrokolodickém bezdýmném prášku“, kde je konkrétně zvažována chemie technologie a reakce pro získání pyrokolodia dáno:
5C6H10O5 + 12H203 - > C30H38 ( NO2 ) 12025 + 12H20 , _ _ _ _ _ _ _ _
charakterizuje se objem plynů vypouštěných při jeho spalování, surovina je důsledně a podrobně zvažována. D. I. Mendělejev, který pečlivě srovnává pyrokolodický prášek s jinými prášky ve 12 parametrech, prokazuje své nepopiratelné výhody, především stabilitu složení, homogenitu a nepřítomnost „stop detonace“. [1] [4]
Osud Mendělejevova pyrokolodického střelného prachu
Později, díky úsilí francouzského inženýra Messena, který nebyl nikdo jiný než odborník z práškové továrny Okhta , se zájmem o využití jeho pyroxylinové technologie, byla tato technologie uznána za identickou s výsledky vývoje D. Mendělejeva [5 ] [6] . V té době domácímu výzkumu přikládali malý význam a místo jeho rozvoje raději kupovali zahraniční privilegia a patenty - právo na „autorství“ a výrobu Mendělejevova střelného prachu si přivlastnil mladší poručík amerického námořnictva . D. Bernado, který byl v té době v Petrohradě ( Eng . . John Baptiste Bernadou ), „na částečný úvazek“ byl zaměstnancem ONI ( eng. Office of Naval Intelligence - Office of Naval Intelligence) [7] , který získal recept, a protože to nikdy předtím neudělal, náhle od roku 1898 "unesen vývojem" bezdýmný prach a v roce 1900 získal patent na "koloidní výbušniny a jejich výrobu" ( angl. US Patent 2253: For Improvements in bezdýmné výbušniny nebo koloidy a postup jejich výroby [8] ), ve svých publikacích reprodukuje závěry D. Mendělejeva.
A Rusko „podle své letité tradice“ nakupovalo tento střelný prach ve velkém množství v Americe během první světové války a námořníci jsou dodnes označováni jako vynálezci - poručík D. Bernadou a kapitán J. Converse ( Ing. George Albert Converse ). [4] [5] [9] [10]
Literatura
- Kronika života a díla D. I. Mendělejeva / L .: Nauka . 1984
Poznámky
- ↑ 1 2 NAM St. Petersburg State University . Osobní knihovna D. I. Mendělejeva, v. 1032/12 - Kronika života a díla D. I. Mendělejeva. L.: Věda . 1984, str. 313
- ↑ Publikováno až v roce 1952. - Mendělejev D. I. Works. L.-M.: 1952. T. 25. S. 483-490
- ↑ Mendělejev D. I. Works. L.-M.: 1949. T. 9. S. 208-308
- ↑ 1 2 D. I. Mendělejev. Sebrané spisy. Svazek IX. Střelný prach. L.-M.: Nakladatelství Akademie věd SSSR, 1954
- ↑ 1 2 Tishunin I. V. Stručná historie vývoje střelného prachu - Archivní kopie letecké knihovny ze 4. října 2010 na Wayback Machine
- ↑ Stručná historie vývoje střelného prachu . Datum přístupu: 27. února 2011. Archivováno z originálu 24. ledna 2013. (neurčitý)
- ↑ Slovník amerických námořních bojových lodí - Slovník amerických námořních bojových lodí (odkaz není dostupný) . Datum přístupu: 27. února 2011. Archivováno z originálu 7. dubna 2014. (neurčitý)
- ↑ Amazon.com: ORIGINÁLNÍ PATENTOVÁ PŘIHLÁŠKA ČÍSLO 2253 PRO ZLEPŠENÍ BEZDÝMNÝCH VÝBUŠNIV NEBO KOLOIDŮ A ZPŮSOB JEJICH VÝROBY. (FILADELFIE).: John Baptiste. Berna…
- ↑ Marshall, Arthur. Výbušniny, jejich výroba, vlastnosti, testy a historie. J & A Churchill, Londýn, 1915
- ↑ T. L. Davis. Chemie prášků a výbušnin, Sb. Vol., Angriff Press, Hollywood, CA, 1943 (přetištěno 1991)