Praf de pușcă pirocolodic

Pulberea pirocolodică ( pulbere fără fum ) este un tip de pulbere de nitroceluloză , care include nitroceluloză foarte solubilă și solventul în sine, componentele suplimentare sunt diverși aditivi menționați pentru a stabiliza formarea gazelor. Numele „pirocolodic” a fost dat acestui praf de pușcă de către creatorul său D. I. Mendeleev , în funcție de tipul de nitroceluloză primit la 23 ianuarie 1891 și numit de el - „pirocolodiu” („piro-” - foc, „colodion” - lipici ) .

Istoricul creației

Istoria primei pulberi fără fum din Rusia este asociată cu numele lui Dmitri Ivanovich Mendeleev . D. Mendeleev a primit 2 grame de pulbere de piroxilină în Franța, de la Arnoux și E. Sarro, în Laboratorul Central de Pulbere, s-a dovedit a fi suficient pentru a-și stabili compoziția și proprietățile: 1) se folosește un amestec de piroxilină nitrată ridicată și scăzută. ; 2) 1 g de amestec eliberează aproximativ 200 cm³ de oxid de azot ; 3) în scopul gelatinizării , se folosește un amestec de eter și alcool într-un raport de 2: 1. În același timp, acest praf de pușcă nu putea fi folosit la arme de calibru mare.

Conform caietelor de lucru din 1890, intitulate „Puncăr”, se poate înțelege că omul de știință a căutat să obțină un produs omogen din punct de vedere chimic, spre deosebire de cele străine: franceză  - un amestec de două nitroceluloze de diferite grade de nitrare, și engleză  - un amestec de nitroceluloza si nitroglicerina. În primele experimente, el a stabilit că în anumite condiții este posibil să se obțină un produs omogen stabil care se dizolvă bine într-un amestec de alcool și eter.

Mendeleev a acordat o atenție deosebită compoziției amestecului de nitrare: o soluție de acid sulfuric și azotic . A schimbat compoziția și concentrația acizilor, timpul și temperatura de nitrare, a testat diverse materiale ( hârtie , bumbac ). Până în decembrie 1890, a obținut nitroceluloză complet solubilă. 23 ianuarie 1891  - cel mai bun produs final - pirocolodiu.

La sfârșitul vieții sale, în 1906, Mendeleev descrie atât de succint compoziția pirocolodiului [1] :

Secretul meu. Esența materiei în obținerea pirocolodiului: cantitatea de apă de diluare trebuie să fie egală cu cantitatea de apă hidratată. De exemplu:

H 2 SO 4 + 2HNO 3 + 2H 2 O, 2H 2 SO 4 + 2HNO 3 + 3H 2 O, H 2 SO 4 + 2HNO 3 + ( n + m ) H 2 O

va da același pirocolodiu, dacă este luat în exces mare față de fibre.

Cronologie

În ciuda versiunilor existente, într-o formă sau alta care stabilesc circumstanțele obținerii prafului de pușcă pirocolodic, informațiile documentare indică următoarele:

1890

• 20 mai - Viceamiralul N. M. Cihaciov, șeful Ministerului Naval , a propus „să servească drept cadru științific pentru afacerile rusești cu praful de pușcă”, la care Mendeleev a răspuns printr-o scrisoare în care, exprimându-și consimțământul, a subliniat necesitatea o călătorie în străinătate cu I. M. Cheltsov și L. G. Fedotov și organizarea laboratorului pentru studiul explozivilor; Pe 5 iunie, el a vizitat Cihaciov pentru consultări despre viitoarea călătorie de afaceri.
• Pe 7 iunie, seara, împreună cu experții indicați în domeniul explozivilor, a plecat din Kronstadt cu vaporul spre Londra .
• 14 iunie - sosit la Londra;
• 15-25 iulie - sa întâlnit cu F. Abel (președintele Comitetului pentru explozivi, care a descoperit cordita ), J. Dewar (membru al acestui comitet, coautor al lucrării cordite), W. Ramsay , W. Anderson, A. Tillo și L. Mond; în laboratorul lui W. Ramsay a avut o întâlnire cu R. Jung, J. Stokes și E. Frankland.
• 21 iunie - a vizitat fabrica de arme cu foc rapid și praf de pușcă Nordenfeld-Maxim, unde el însuși a testat praful de pușcă.
• 22 iunie - a vizitat Arsenalul Vulvich cu Cheltsov , unde a observat arderea diverșilor explozibili (după vizitarea locului de testare, Mendeleev notează în caietul său: „Praful de pușcă fără fum: piroxilină + nitroglicerină + ulei de ricin; ei trag, taie solzi și coloane de sârmă . A dat mostre ... "); a primit un împrumut de la L. Mond .
• 27 iunie - a vizitat ambasadorul Rusiei la Londra; a trimis un mesaj lui N. M. Cihaciov despre producția de explozibili; a ajuns la Paris la 23.00 .
• 30 iunie - Vizitat de oamenii de știință A. Gauthier și E. Sarro (directorul Laboratorului Central de Pulbere din Franța).
• 3-14 iulie - întâlnire cu L. Pasteur , P. Lecoq de Boisbaudran , A. Moissan , A. Le Chatelier .
• 5 iulie - împreună cu Cheltsov, s-a întâlnit cu M. Berthelot .
• 6 iulie - vizitat Luvru ; a făcut apel la ministrul de război al Franței , Ch. L. Freysinier , pentru permisiunea de a vizita fabricile de explozibili.
• 9 iulie - Sarro l-a informat pe Mendeleev despre consimțământul său de a-și vizita laboratorul.
• 10 iulie - prezența la proba prafului de pușcă în laboratorul lui E. Sarro.
• 11 iulie - vizita ministrul de război Ch. L. Freycinier.
• 12 iulie - A primit o mostră de praf de pușcă „pentru uz personal” de la Arnoux[ cine? ] şi E. Sarro (2 d).
• 14 iulie - a vizitat ambasadorul rus A.P. Morenheim .
• 15 iulie - a părăsit Parisul.
• 17 iulie - sosit la Sankt Petersburg.
• 19 iulie - a scris un raport pentru Ministerul Naval cu privire la o călătorie de afaceri pe probleme de fabricare a pulberii.
• 16 octombrie - un memorandum al lui D. I. Mendeleev, I. M. Cheltsov și L. G. Fedotov către N. M. Cikhachev „Despre pulberea fără fum” cu o analiză a stării afacerii cu praf de pușcă în străinătate și un program pentru „aplicarea informațiilor primite în Rusia”.
• 27 octombrie - Mendeleev este numit consultant al Ministerului Naval pe probleme de fabricare a pulberii.
• Octombrie - a cercetat nitrarea celulozei în laboratorul universitar; în caietul „Puncăr” a introdus date despre producția de piroxilină și praf de pușcă în Rusia, sunt descrise experimente în laboratorul universitar.
• 3 noiembrie - la fabrica de praf de pușcă Okhta , el a fost prezent când a testat praful fără fum pe diferite tipuri de arme.
• 6 noiembrie - a trimis o solicitare la uzina Okhta privind tehnologia pulberii fără fum.
• 27 noiembrie - scrie ministrului de război P. S. Vannovsky , sugerând ca chimiștii - specialiști în explozivi - L. N. Shishkov, N. P. Fedorov și G. A. Zabudsky să fie incluși în activitatea organizațiilor asociate cu fabricarea pulberii .
• Noiembrie - în cărțile de lucru („Uzina Okhta”, „Materiile prime”, „Pulbă de pușcă”) a introdus informații despre testele prafului de pușcă, despre diferitele sale tipuri și calculele amestecurilor de nitrare.
• decembrie - s-a obţinut nitroceluloză solubilă în laboratorul universitar; Nota secretă a lui Mendeleev către P. Vannovsky „Cu privire la condițiile economice pentru prepararea pulberii fără fum adoptată pentru reînarmarea armatei”.

1891

• 1-14 ianuarie - o intrare în caietul de lucru privind distribuția apei în amestecuri de soluții de acizi sulfuric și azotic la selectarea amestecurilor de nitrare; a efectuat experimente în căutarea compoziției optime a amestecului de nitrare pentru a obține o substanță omogenă.
• 16 ianuarie - au început înregistrarea calculelor privind dependența densității soluțiilor de acid sulfuric de concentrație și temperatură conform noilor date din literatură.
• 23 ianuarie - a primit nitroceluloză, care „se dizolvă ca zahărul”, și a numit-o pirocolodiu.
• 23-29 ianuarie - a studiat procesele de nitrare a vatei, a firelor, a fibrelor, a bumbacului, a hârtiei și a altor materiale.
• 15 februarie - în vederea începerii utilizării pulberii fără fum, a scris două memorii președintelui Comitetului de Artilerie al Ministerului de Război, L. P. Sofiano: „Rapoarte privind Laboratorul Principal de Artilerie de Explozivi” și „Considerații privind” balistica internă a unei arme „”.
• 25 februarie - la o ședință a Comitetului de artilerie, a făcut un raport despre cordita, o pulbere fără fum inventată de F. Abel și J. Dewar; a scris un memorandum ministrului de finanțe I. A. Vyshnegradsky „Cu privire la taxa vamală la sulf și pirite de sulf”.
• În perioada 8-9 martie a ținut prelegeri despre pulberea fără fum la Adunarea Navală din Kronstadt.
• 14 iunie — Regulamentul de personal al Laboratorului Științific și Tehnic al Ministerului Naval pentru studiul prafului de pușcă și al explozivilor este stabilit de Consiliul de Stat.
• 24 iunie - a scris o scrisoare către Direcția Principală de Artilerie, ca răspuns la un mesaj al generalului N.P. Fedotov despre construirea unei fabrici pentru producția de nitroglicerină.
• 8 august - Marea deschidere și sfințirea Laboratorului științific și tehnic al Ministerului Naval pentru studiul prafului de pușcă și explozivilor, cu participarea șefului Ministerului Naval N. M. Cihaciov, șeful Comitetului Tehnic Naval K. P. Pilkin , șeful Ministerului Naval. portul V. P. Verkhovsky și membri ai comitetului tehnic și funcționari ai Comitetului de artilerie.
• 14 august - D. I. Mendeleev și I. M. Cheltsov au înaintat Comitetului marin un raport privind pulberea fără fum.
• 14 decembrie - într-un memoriu al lui D. I. Mendeleev și S. P. Vukolov adresat lui N. M. Cikhachev, s-a raportat că prima etapă a studiului pulberilor fără fum existente a fost finalizată.
• 6-21 decembrie - Asistentul de laborator F. Yu. Vorozheykin a dat un raport privind studiul modificărilor concentrației unui amestec de acizi sulfuric și azotic cu o suprafață de evaporare deschisă.

1892

• 5 februarie - raport de D. I. Mendeleev către inspectorul șef al Artileriei Navale privind amenajarea unui atelier de fabrică pentru prepararea pulberii fără fum.
• 12-13 mai - D. I. Mendeleev a înregistrat diverse compoziții de pirocolodiu.
• 9 și 12 iunie - raportat la Ministerul Naval cu privire la rezultatele testelor de pirocolodiu.
• 28 septembrie - D. I. Mendeleev i-a răspuns inspectorului Artileriei Navale despre costul pulberii fără fum.
• 15 octombrie - memorandum către N. M. Cihaciov despre „pulberea de tun” și o descriere a „pirocolodiei”.

1893

• Aprilie - teste de praf de pușcă din pirocolodiu
• 1 mai - a elaborat un plan de lucru pentru producția industrială de pulbere fără fum la întreprinderile chimice și a calculat costul de producție.
• 5 mai - a întocmit un memorandum către N. M. Cihaciov cu privire la modul de aprovizionare a flotei ruse cu pulbere pirocolodică fără fum.
• 3 iunie - D. I. Mendeleev a trimis o scrisoare Ministerului Naval despre o călătorie la uzina lui P. K. Ushkov (lângă Yelabuga ) și cu o solicitare de a trimite acolo angajați ai Laboratorului Științific și Tehnic al Ministerului Naval.
• 5 iunie - Amiralul S. O Makarov îi telegrafează pe D. I. Mendeleev despre testarea cu succes a prafului de pușcă pirocolodic.
• 10 iunie - scrisoarea lui D. I. Mendeleev către Ministerul Naval privind pregătirea unei călătorii la uzina chimică a lui P. K. Ushkov.
• 12 iunie - a raportat Ministerului Naval despre semnarea de către P.K. Ushkov a unui ordin pentru fabricarea unui lot de probă de praf de pușcă pirocolodic la fabrica sa.
• 15 iunie - o scrisoare către Ministerul Marinei despre amânarea executării ordinului de către compania lui P.K. Ushkov; răspuns lui S. O. Makarov pe o telegramă din 5 iunie.
• 22 iunie - a plecat într-o călătorie de afaceri la Yelabuga.
• 30 iunie - o scrisoare către fiul său Vladimir cu impresii despre construcția unui magazin pentru producția de praf de pușcă.
• Iunie - o notă către ministrul marinei „Despre pulberea pirocolodică fără fum”.
• 10 iulie - o scrisoare a lui D. I. Mendeleev către Ministerul Naval despre modalități de reducere a costului pirocolodiului.
• 12 iulie - o scrisoare către Direcția de Artilerie despre fabricarea unui lot de pulbere fără fum la uzina P.K. Ushkov.
• 20 iulie - o scrisoare către Ministerul Naval despre producția de pirocolodiu și utilizarea acestuia în forțele terestre.
• 29 iulie - scrisoare către chimistul P.P.Rubțov cu sfaturi privind practica producerii pirocolodiului; o scrisoare către S. O. Makarov despre necesitatea organizării unui atelier de praf de pușcă.
• La începutul lunii august - plecare la planta P. K. Ushkov.
• 13-16 august - intrări în registrul de lucru privind testele tehnologice la uzina lui P. K. Ushkov.
• 20 august - o notă către P.K. Ushkov despre posibilitatea de a produce 15 kilograme de pirocolodiu pe zi.
• 21 august - D. I. Mendeleev a transferat lui P. P. Rubtsov conducerea producției de pirocolodiu.
• 24 august - o scrisoare a lui D. I. Mendeleev către Ministerul Marinei cu o cerere de prelungire a călătoriei de afaceri a lui P. P. Rubtsov și F. Yu. Vorozheykin la fabrica lui P. K. Ushkov; plecarea lui D. I. Mendeleev din fabrică.
• 10 septembrie - o scrisoare către președintele Comitetului Tehnic al Ministerului Naval S. O. Makarov cu o solicitare de a transmite ministrului de război D. I. Mendeleev completările la memoriul său care descriu fundamentele științifice ale producției de praf de pușcă pirocolodic.
• 21 septembrie - scrisoare către P.P.Ruțov prin care se indică finalizarea experimentelor pe pirocolodiu.
• Septembrie - o scrisoare către S. O. Makarov despre transferul tehnologiei pirocolodiului către forțele terestre.
• 3 octombrie - S. O. Makarov l-a informat pe D. I. Mendeleev despre cererea Societății Ruse pentru fabricarea și vânzarea prafului de pușcă de a se familiariza cu praful de pușcă pirocolodic al acesteia.
• 6 octombrie - a discutat cu I. M. Cheltsov problema transferului secretului pirocolodiului către societatea rusă pentru fabricarea și vânzarea prafului de pușcă; D. I. Mendeleev a propus „amânarea” de dragul secretului.
• 18 octombrie - o scrisoare a lui D. I. Mendeleev către șeful fabricii de praf de pușcă Okhta A. I. Strudzinsky despre prioritatea dezvoltării unui proces de deshidratare a piroxilinei cu alcool.
• 2 noiembrie - un mesaj despre livrarea la Sankt Petersburg a unui lot de pirocolodiu de la uzina chimică a lui P. K. Ushkov.
• 8 decembrie - ultimele înregistrări în registrul de lucru „Pulbă de pușcă”.

1894

• 20 ianuarie - „Jurnalul” Comisiei Uzinei Okhta a fost trimis lui Mendeleev pentru examinarea memorandumului său „Despre pulberea pirocolodică fără fum” (iunie 1893) - jurnalul reflectă observații critice cu privire la calitățile și avantajele tehnice ale pulberii pirocolodice.
• Ianuarie - Mendeleev scrie un articol „Despre praful de pușcă fără fum al Departamentului Naval” [2]
• 4 februarie - a trimis comentarii lui Cihaciov la „Jurnalul” Comisiei Okhta (29 ianuarie).
• 5 februarie - D. I. Mendeleev i-a prezentat lui N. M. Cihaciov gândurile sale cu privire la rezultatele lucrării Comisiei Okhta, care a subestimat calitatea prafului de pușcă pirocolodic și a minimalizat rolul omului de știință în crearea sa.
• 19 februarie - o scrisoare către S. O. Makarov despre rezultatele lucrărilor Comisiei Okhta și despre oportunitatea utilizării prafului de pușcă pirocolodic pentru a consolida capacitatea de apărare a Rusiei.
• 15 martie - scrisoarea lui S. Makarov către Ministerul Naval despre meritele lui D. I. Mendeleev în crearea prafului de pușcă pirocolodic privind încheierea Comisiei Okhta.
• 18 martie - o scrisoare către ministrul de război P. A. Vannovsky cu o solicitare pentru o întâlnire pentru a evalua rezultatele testării prafului de pușcă pe arme de tip nou și un raport privind rezultatele studierii diferitelor tipuri de praf de pușcă.
• 21 iunie - în Anglia; a vizitat cu F. I. Blumbach uzina Nordenfeld-Maxim.

1895

• 26 martie - scrisoare către N. M. Cihaciov despre consimțământul lui P. S. Vanovsky de a publica o serie de articole ale lui D. I. Mendeleev despre praful de pușcă pirocolodic „într-o ediție specială” a Știrilor Laboratorului Științific și Tehnic Marin.
• Iunie - a scris prefața articolului „Despre praful de pușcă pirocolodic” pentru „Colecția Sea” [3]

Amiralul S. Makarov , inspectorul șef al artileriei navale, a acordat note mari prafului de pușcă pirocolodic - „Testele din 1893 au arătat că noua poțiune fără fum poate fi folosită la tunurile de toate calibrele”.

Datorită îndepărtării sale de organizații cu un scop similar, în special de fabrica de praf de pușcă Okhta, întreprinderea Bondyuzhinsky s -a dovedit a fi neprofitabilă, în plus, nu a fost clasificată - în același an, Mendeleev a propus să transforme uzina de piroxilină marină în Sankt Petersburg la o nouă tehnologie, care a necesitat achiziționarea de echipamente franceze. Ciocnirea intereselor departamentale a fost principalul obstacol - ca răspuns la verdictul părtinitor al Comisiei Okhta privind identitatea piroxilinei și pirocolodiului, S. Makarov a solicitat Ministerului Naval cu o justificare pentru prioritatea lui Mendeleev, care în situația actuală au fost nevoiți să demisioneze în 1895 din funcția de consultant al acestora.

Omul de știință a reușit să obțină permisiunea de publicare - în 1895-1896, Colecția Marine a publicat două dintre marile sale articole la rubrica generală „Despre pulberea pirocolodică fără fum”, în care se ia în considerare în mod specific chimia tehnologiei și reacția pentru obținerea pirocolodiului este dat:

5C 6 H 10 O 5 + 12HNO 3 → C 30 H 38 (NO 2 ) 12 O 25 + 12H 2 O,

se caracterizează volumul gazelor emise în timpul arderii sale, materia primă este luată în considerare în mod consecvent și în detaliu. D. I. Mendeleev, comparând cu scrupulozitate pulberea pirocolodică cu alte pulberi în 12 parametri, demonstrează avantajele sale incontestabile, în primul rând, stabilitatea compoziției, omogenitatea și absența „urmelor de detonare”. [1] [4]

Soarta prafului de pușcă pirocolodic al lui Mendeleev

Mai târziu, datorită eforturilor inginerului francez Messen, care nu era altul decât un expert de la fabrica de pulbere Okhta , interesat să-și folosească tehnologia piroxilinei, aceasta din urmă a fost recunoscută ca fiind identică cu rezultatele dezvoltării lui D. Mendeleev [5] ] [6] . La acea vreme, ei acordau puțină importanță cercetării interne și, în loc să le dezvolte, preferau să cumpere privilegii și brevete străine - dreptul de „autor” și producția de praf de pușcă a lui Mendeleev a fost însușit de sublocotenentul Marinei SUA. D. Bernado, care  se afla la acea vreme la Sankt Petersburg ( ing. John Baptiste Bernadou ), „part-time” era angajat al ONI ( ing. Office of Naval Intelligence  - Office of Naval Intelligence) [7] , care a obținut rețeta și, nefăcând niciodată acest lucru înainte, dintr-o dată din 1898 „a fost purtat de dezvoltare” pulbere fără fum, iar în 1900 a primit un brevet pentru „Explozivi coloizi și producția sa” ( ing. US Patent 2253: For improvements in explozivi sau coloizi fără fum și procedeu de fabricare a acestora [8] ), în publicațiile sale el reproduce concluziile lui D. Mendeleev.    

Și Rusia, „conform tradiției sale vechi”, a cumpărat acest praf de pușcă în cantități uriașe în America în timpul Primului Război Mondial , iar marinarii sunt încă indicați ca inventatori - locotenentul D. Bernadou și căpitanul J. Converse ( ing. George Albert Converse ). [4] [5] [9] [10] 

Literatură

• Cronica vieții și operei lui D. I. Mendeleev / L .: Nauka . 1984

Note

1. ↑ 1 2 NAM Universitatea de Stat din Sankt Petersburg . Biblioteca personală a lui D. I. Mendeleev, v. 1032/12 - Cronica vieții și operei lui D. I. Mendeleev. L.: Știința . 1984, p. 313
2. ↑ Publicat abia în 1952. - Mendeleev D. I. Lucrări. L.-M.: 1952. T. 25. S. 483-490
3. ↑ Mendeleev D. I. Lucrări. L.-M.: 1949. T. 9. S. 208-308
4. ↑ 1 2 D. I. Mendeleev. Lucrări adunate. Volumul IX. Praf de puşcă. L.-M.: Editura Academiei de Științe a URSS, 1954
5. ↑ 1 2 Tishunin I. V. O scurtă istorie a dezvoltării prafului de pușcă - Aerospace Library Copie de arhivă din 4 octombrie 2010 la Wayback Machine
6. ↑ O scurtă istorie a dezvoltării prafului de pușcă . Data accesului: 27 februarie 2011. Arhivat din original pe 24 ianuarie 2013. (nedefinit)
7. ↑ Dictionary of American Naval Fighting Ships - Dictionary of American Naval Fighting Ships (link nu este disponibil) . Data accesului: 27 februarie 2011. Arhivat din original pe 7 aprilie 2014. (nedefinit) 
8. ↑ Amazon.com: CERERE DE BREVET ORIGINAL NUMĂR 2253 PENTRU ÎMBUNĂTĂȚĂRI ÎN EXPLOZIVI SAU COLLOIZI FUMĂ ȘI PROCES DE REALIZARE. (PHILADELPHIA).: Ioan Botezătorul. Berna…
9. ↑ Marshall, Arthur. Explozivi, fabricarea lor, proprietăți, teste și istorie. J & A Churchill, Londra, 1915
10. ↑ T. L. Davis. Chimia pulberii și explozivilor, Coll. Vol., Angriff Press, Hollywood, CA, 1943 (retipărit în 1991)