В. Красногоров - Подражающие молниям
Детонаторы и их устройство, системы огневого и электрического взрывания, как и все взрывное дело,— это отдельная сложная и обширная отрасль науки (даже скорее — технологии), которая имеет лишь косвенное отношение к нашему предмету. Поэтому, оставив в стороне эту увлекательную тему, вернемся к взрывчатым веществам.
Как и полагается элите, инициирующие вещества требуют в обращении большой деликатности и на любую невнимательность отвечают взрывом. Некоторые из них достаточно пощекотать птичьим пером или даже просто обдать яркой вспышкой света, чтобы они тут же взорвались. Столь нервные вещества, боящиеся даже щекотки, нельзя, конечно, допускать к практическому применению. Нашлись и другие соединения, которые сочетают высокую чувствительность с относительной безопасностью. Самым известным из них, без всякого сомнения, является гремучая ртуть.
Гремучие соединения золота, серебра и ртути известны очень давно. Например, гремучая ртуть изучалась Я. Левенштерном еще в XVII веке, но потом она была забыта. Заново и окончательно ее открыл Эдуард Говард в 1799 году и несколько месяцев спустя представил о ней подробный доклад Лондонскому Королевскому обществу. Обнаружив у нового соединения взрывчатые свойства, Говард, разумеется, вознамерился применить его вместо пороха и решил испробовать его силу. Он выбрал прочное ружье из лучшей стали и зарядил его вместо пороха гремучей ртутью. Ружье было нацелено в толстый деревянный брус. Глубина, на которую заходит в него пуля при стрельбе обыкновенным порохом, была известна. Оставалось только сравнить... Раздался выстрел. Вернее, не выстрел, а взрыв, потому что ствол Ружья разорвался. К счастью, никто не пострадал, но с тех пор стало ясно, что рекомендовать гремучую ртуть для стрельбы взамен пороха можно разве только самоубийцам. Поэтому интерес к ней надолго снизился. Много позже все же нашелся способ сравнения этих взрывчаток, и оказалось, что гремучая ртуть по своему дробящему действию превосходит порох примерно в пять раз. Однако это исследование имело чисто академический интерес: ведь гремучая ртуть не используется для дробления. Зато ей нашлась другая работа.
Пока монопольное положение занимал дымный порох, без инициирующих веществ можно было кое-как обходиться: порох довольно хорошо взрывался от искры или пламени сам, без помощников. В те времена пушки или ружья засыпались с дула порохом (вспомним у Лермонтова «Забил заряд я в пушку туго»), и заряд поджигался — в пушках фитилем, а в ружьях искрой от кремня. Это было неудобно, но терпимо. Однако с появлением новых взрывчатых веществ сразу возникли трудности. Даже «самовзрывающийся» нитроглицерин не хотел детонировать от воспламенения. Вот почему изобретение Нобелем гремучертутного капсюля-детонатора в 1863 году имело такое огромное значение. Без детонаторов динамит, пироксилин и все остальные взрывчатые вещества были бы ненужным балластом, не находящим применения в промышленности.
В военном же деле взрыватели с гремучей ртутью появились еще в 1815 году (несколько раньше их изобрел американец Шоу). В двадцатые годы прошлого столетия капсюльные ружья производились уже во многих странах. В России гремучую ртуть впервые начали получать на Охтенском пороховом заводе. Первые русские капсюльные ружья появились только в 1840 году, но даже во время Крымской войны на вооружении русской армии все еще стояли по большей части кремниевые ружья. Капсюль — это маленькая лепешечка на дне патронной гильзы. Лепешечка наполнена «ударным порохом» — смесью гремучей ртути, пороховой мякоти и бертоллетовой соли (или селитры). При ударе о нее бойка происходит взрыв пороха в патроне и выстрел.
Гремучая ртуть довольно ядовита. Однако главная опасность гремучей ртути заключается, конечно, не в ядовитости, и долго еще после открытия Говарда не находилось смельчаков, которые бы взялись определить ее химический состав. Впервые это осуществил только Юстус Либих.
Имя Либиха, одного из корифеев мировой химии прошлого века, уже не раз встречалось по разным поводам на этих страницах. Гремучие соединения были его первой любовью. Сын аптекаря увлекся взрывчатыми веществами еще задолго до того, как стал всемирно известным ученым. Легенда о том, как его школьный ранец взорвался на уроке во время чтения Гомера, вошла во все хрестоматии. Поэтому смело можно сказать, что исследования гремучей ртути и гремучего серебра он начал еще мальчишкой. Завершил их Либих тоже далеко не в старческом возрасте, всего двадцати лет, в Париже, под руководством Гей-Люссака, около 1824 года, и это исследование сразу взбудоражило весь ученый мир и навсегда вошло в историю химии. Сенсация заключалась не в самом установлении состава взрывчатых веществ — это было бы важно и интересно, но не больше. Дело в том, что, изучая гремучие соединения ртути и серебра, Либих открыл явление изомерии: два совершенно разных вещества — гремучее и циановокислое серебро — имели совершенно одинаковый состав! Изомерия (разное строение соединений одного состава) тогда не была еще известна, и ее существование казалось совершенно невероятным. Явление это не нашло достаточного объяснения, и исследования гремучих соединений продолжались. Тридцатью годами позднее ученик Либиха Леон Николаевич Шишков, работая независимо от своего учителя, установил не только состав, но и структурную формулу гремучей ртути. Эта работа была представлена Французской академии наук. Известнейший химик того времени Жан Дюма, однофамилец знаменитого романиста, выступая на заседании академии 12 января 1857 года, сказал:
— Исследования господина Шишкова доказали положительно, что формула гремучей ртути, предложенная Гей-Люссаком и Либихом и принимаемая ныне всеми химиками, ошибочна. Формула, предложенная господином Шишковым, объясняет все известные свойства гремучекислой ртути несравненно естественнее и проще.
Добавим еще, что эти классические исследования выполнены Шишковым, когда ему было 25—26 лет. Умер он полвека спустя, в 1908 году. Академик В. Н. Ипатьев в некрологе на смерть Шишкова писал: «Принимая во внимание тогдашнее состояние органической химии и методы, которые служили для исследования строения органических соединений, надо, конечно, удивляться той талантливости, с которой было произведено это исследование. Эта работа его сразу обратила внимание всего химического мира. Она была первой русской химической работой, которая была доложена в Парижской академии наук».
Строение гремучих солей окончательно было расшифровано только в 1890 году. Более строгое научное название гремучих соединений — фульминаты, что означает «молниевые». Многие десятилетия молниеподобные вспышки гремучей ртути воспламеняли заряды динамита и пороха, тротила и селитры, но в последние годы у нее появились конкуренты — азид свинца и тенерес. Пожалуй, азид свинца теперь основное инициирующее вещество. Во многих отношениях это соединение весьма примечательно. Начать хотя бы с того, что оно — чуть ли не единственное из применяемых на практике взрывчатых веществ — не содержит кислорода. Это не мешает ему взрываться, да еще так, что даже сам нитроглицерин может позавидовать. Если белый кристаллик азида свинца положить на стеклянную пластинку и попытаться поджечь, то, прежде чем мы успеваем что-либо сообразить, раздастся легкий хлопок, и в стекле внезапно появится маленькое отверстие. Все происходит настолько быстро, что вокруг отверстия не образуется даже трещин.
В отличие от гремучей ртути азид свинца не боится влаги, в чем, несомненно, его большое достоинство. Давая мощный взрыв, он заставляет детонировать основную взрывчатку, отказов никогда не бывает. Гремучая же ртуть не всегда способна увлечь за собой вторичное взрывчатое вещество, например тротил, и требует промежуточного детонатора.
Применение азида свинца в нашей стране стало возможным после того, как советский ученый Солонина в 1926 году детально изучил его свойства. Азид свинца не столь чувствителен к внешним воздействиям, как гремучая ртуть, поэтому ему всегда придается помощник— тринитрорезорцинат свинца. Это сложное название нетрудно выговорить только химику, поэтому обычно его обозначают только «инициалами» — ТНРС, или тенерес. У тенереса есть и другое, более короткое, но не более понятное название — стифнат свинца. Однако не будем вдаваться в химическую природу этого соединения, а лучше скажем два слова о том, зачем оно нужно азиду свинца. Сам по себе тенерес тоже инициирующая взрывчатка, однако его детонирующая способность слишком мала, чтобы вызвать взрыв основного заряда. Поэтому отдельно от других инициаторов этот темножелтый порошок редко употребляется. Зато у тенереса есть важное достоинство — он очень чувствителен к пламени. Вот почему в капсюли-детонаторы поверх азида свинца запрессовывается крупинка тенереса. Это обеспечивает безотказность воспламенения детонатора. Тенерес впервые был получен в 1914 году.
