|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Dynamiter. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent La dynamite est un mélange explosif, un absorbant (par exemple, le kieselguhr) imprégné de nitroglycérine. Il peut également contenir d'autres composants (salpêtre, etc.). La masse entière est généralement pressée en une forme cylindrique et placée dans un emballage en papier ou en plastique. L'affaiblissement de la charge est effectué à l'aide d'un capuchon de détonateur. La dynamite a été brevetée par Alfred Nobel le 25 novembre 1867.
Pendant plusieurs siècles, un seul explosif était connu des gens - la poudre noire, qui était largement utilisée à la fois dans la guerre et dans les explosions pacifiques. Mais la seconde moitié du XIXe siècle est marquée par l'invention de toute une famille de nouveaux explosifs dont le pouvoir destructeur est des centaines et des milliers de fois supérieur à celui de la poudre à canon. Leur création a été précédée de plusieurs découvertes. Dès 1838, Peluz mena les premières expériences sur la nitration des substances organiques. L'essence de cette réaction réside dans le fait que de nombreuses substances carbonées, lorsqu'elles sont traitées avec un mélange d'acides nitrique et sulfurique concentrés, cèdent leur hydrogène, prennent en échange le groupe nitro NO2 et se transforment en puissants explosifs. D'autres chimistes ont étudié ce phénomène intéressant. En particulier, Shenbein, nitrurant le coton, a reçu de la pyroxyline en 1846. En 1847, agissant de manière similaire sur la glycérine, Sobrero découvre la nitroglycérine, un explosif au pouvoir destructeur énorme. Au début, la nitroglycérine n'intéressait personne. Sobrero lui-même est revenu à ses expériences seulement 13 ans plus tard et a décrit la méthode exacte de nitration du glycérol. Après cela, la nouvelle substance a trouvé une certaine utilisation dans l'exploitation minière. Initialement, il était versé dans le puits, bouché avec de l'argile et soufflé au moyen d'une cartouche immergée dans celui-ci. Cependant, le meilleur effet a été obtenu en allumant une capsule à percussion avec du fulminate de mercure. Qu'est-ce qui explique le pouvoir explosif exceptionnel de la nitroglycérine ? Il a été constaté que lors de l'explosion, il se décompose, à la suite de quoi des gaz CO se forment d'abord2, CO, H2CH4, N2 et NO, qui interagissent à nouveau les uns avec les autres en dégageant une énorme quantité de chaleur. La réaction finale peut être exprimée par la formule : 2C3H5(NON3)3 = 6CO2 + 5H2O+3N+0,5O2. Chauffés à une température énorme, ces gaz se dilatent rapidement, exerçant une pression énorme sur l'environnement. Les produits finaux de l'explosion sont totalement inoffensifs. Tout cela semblait rendre la nitroglycérine indispensable pour le minage souterrain, mais il s'est vite avéré que la fabrication, le stockage et le transport de cet explosif liquide présentaient de nombreux dangers. En général, la nitroglycérine pure est assez difficile à enflammer à partir d'une flamme nue. Une allumette allumée y a pourri sans aucune conséquence. Mais d'autre part, sa sensibilité aux chocs et aux commotions cérébrales (détonation) était plusieurs fois supérieure à celle de la poudre noire. Lors de l'impact, souvent assez insignifiant, dans les couches soumises aux secousses, il y a eu une augmentation rapide de la température jusqu'au début de la réaction explosive. La mini-explosion des premières couches a produit un nouvel impact sur les couches plus profondes, et cela a continué jusqu'à ce que l'explosion de toute la masse de matière se produise. Parfois, sans aucune influence extérieure, la nitroglycérine commençait soudainement à se décomposer en acides organiques, s'assombrissait rapidement, puis la plus insignifiante secousse de la bouteille suffisait à provoquer une terrible explosion. Après un certain nombre d'accidents, l'utilisation de la nitroglycérine a été presque universellement interdite. Les industriels qui ont lancé la production de cet explosif avaient deux options : soit trouver un état dans lequel la nitroglycérine serait moins sensible à la détonation, soit réduire leur production. L'un des premiers à s'intéresser à la nitroglycérine fut l'ingénieur suédois Alfred Nobel, qui fonda une usine pour sa production. En 1864, son usine décolle avec les ouvriers. Cinq personnes sont mortes, dont le frère d'Alfred, Emil, qui avait à peine 20 ans. Après cette catastrophe, Nobel a été menacé de pertes importantes - il n'a pas été facile de convaincre les gens d'investir dans une entreprise aussi dangereuse. Pendant plusieurs années, il a étudié les propriétés de la nitroglycérine et a finalement réussi à en établir une production totalement sûre. Mais le problème du transport demeure. Après de nombreuses expériences, Nobel a découvert que la nitroglycérine dissoute dans l'alcool est moins sensible à la détonation. Cependant, cette méthode n'a pas fourni une fiabilité totale. Les recherches se sont poursuivies, puis un incident inattendu a aidé à résoudre le problème avec brio. Lors du transport des bouteilles de nitroglycérine, afin d'adoucir les secousses, elles étaient placées dans de la terre de diatomées, une terre de diatomées spéciale extraite à Hanovre. Kieselguhr se composait de coquilles d'algues en silex avec de nombreuses cavités et tubules. Et une fois, pendant l'expédition, une bouteille de nitroglycérine s'est cassée et son contenu s'est renversé sur le sol. Nobel a eu l'idée de faire quelques expériences avec cette terre de diatomées imprégnée de nitroglycérine. Il s'est avéré que les propriétés explosives de la nitroglycérine n'ont pas du tout diminué du fait qu'elle a été absorbée par la terre poreuse, mais sa sensibilité à la détonation a diminué plusieurs fois. Dans cet état, il n'a explosé ni par frottement, ni par un coup faible, ni par brûlure. Mais d'autre part, lorsqu'une petite quantité de fulminate de mercure a été enflammée dans une capsule métallique, une explosion de la même force s'est produite qui a donné de la nitroglycérine pure dans le même volume. En d'autres termes, c'était exactement ce qu'il fallait, et même bien plus que ce que le Nobel espérait obtenir. En 1867, il a déposé un brevet pour un composé qu'il a découvert, qu'il a appelé dynamite. La puissance explosive de la dynamite est aussi énorme que celle de la nitroglycérine : 1 kg de dynamite développe en 1/50000 1000000 secondes une force de 1000000 1 1 kgm, c'est-à-dire suffisante pour soulever 0 01 1 kg par 0 m. en gaz pendant 00002 seconde, puis 25 kg de dynamite en XNUMX seconde. Mais avec tout cela, la dynamite bien faite n'a explosé que d'un coup très fort. Enflammé au contact du feu, il brûlait progressivement sans explosion, avec une flamme bleutée. L'explosion ne s'est produite que lorsqu'une grande masse de dynamite a été enflammée (plus de XNUMX kg). Il était préférable de saper la dynamite, comme la nitroglycérine, en utilisant la détonation. À cette fin, Nobel la même année 1867 a inventé un détonateur à amorce de cliquetis. La dynamite a immédiatement trouvé l'application la plus large dans la construction d'autoroutes, de tunnels, de canaux, de voies ferrées et d'autres objets, ce qui a largement prédéterminé la croissance rapide de la fortune de son inventeur. Nobel a fondé la première usine de production de dynamite en France, puis il a installé sa production en Allemagne et en Angleterre. Pendant trente ans, le commerce de la dynamite a apporté à Nobel une énorme richesse - environ 35 millions de couronnes.
Le processus de fabrication de la dynamite a été réduit à plusieurs opérations. Tout d'abord, il fallait obtenir de la nitroglycérine. Ce fut le moment le plus difficile et le plus dangereux de toute la production. La réaction de nitration s'est produite lorsque 1 partie de glycérol a été traitée avec 6 parties d'acide nitrique concentré en présence de XNUMX parties d'acide sulfurique concentré. L'équation ressemblait à ceci: C3H5(OH)3 +3HNO3 = C3H5(Je n'ai pas3)3 + 3H2O. L'acide sulfurique n'a pas participé au composé, mais sa présence était nécessaire, d'une part, pour absorber l'eau libérée à la suite de la réaction, qui autrement, en diluant l'acide nitrique, empêcherait ainsi l'achèvement de la réaction, et, d'autre part, pour isolez la nitroglycérine résultante d'une solution dans l'acide nitrique, car elle, étant très soluble dans cet acide, ne s'est pas dissoute dans son mélange avec l'acide sulfurique. La nitration s'accompagne d'un fort dégagement de chaleur. De plus, si, en raison du chauffage, la température du mélange dépassait 50 degrés, le cours de la réaction irait dans l'autre sens - l'oxydation de la nitroglycérine commencerait, accompagnée d'une libération rapide d'oxydes d'azote et d'un chauffage encore plus important. , ce qui provoquerait une explosion. Par conséquent, la nitration devait être effectuée avec un refroidissement constant du mélange d'acides et de glycérol, en ajoutant ce dernier petit à petit et en remuant constamment chaque portion. La nitroglycérine formée directement au contact des acides, ayant une densité inférieure par rapport au mélange d'acides, flottait à la surface et pouvait être facilement collectée une fois la réaction terminée. La préparation du mélange acide dans les usines Nobel se déroulait dans de grands récipients cylindriques en fonte, d'où le mélange entrait dans l'appareil dit de nitration.
L'appareil consistait en un récipient en plomb A, qui était placé dans une cuve en bois B et fermé avec un couvercle en plomb L, qui était enduit de ciment pendant le fonctionnement. Les extrémités de deux bobines de plomb D, situées à l'intérieur de l'appareil, passaient à travers le couvercle (de l'eau froide était constamment fournie à travers elles). De l'air froid a également été fourni à l'appareil par le tube C pour agiter le mélange. Le tube F éliminait les vapeurs d'acide nitrique de l'appareil ; le tube G servait à verser une quantité dosée du mélange acide ; le glycérol a été versé par le tube H. Dans le récipient M, la quantité requise de cette substance a été mesurée, qui a ensuite été injectée dans le mélange d'azote au moyen d'air comprimé admis par le tube O. Dans une telle installation, environ 150 kg de glycérol pourraient être traités à la fois. Après avoir laissé entrer la quantité requise de mélange acide et l'avoir refroidi (en faisant passer de l'air comprimé froid et de l'eau froide à travers les serpentins) à 15-20 degrés, ils ont commencé à pulvériser la glycérine refroidie. En même temps, ils se sont assurés que la température dans l'appareil ne dépassait pas 30 degrés. Si la température du mélange commençait à s'élever rapidement et s'approchait du seuil critique, le contenu de la cuve pourrait être rapidement libéré dans un grand récipient d'eau froide. L'opération de formation de la nitroglycérine a duré environ une heure et demie. Après cela, le mélange est entré dans le séparateur - une boîte rectangulaire en plomb à fond conique et deux robinets, dont l'un était situé au fond et l'autre sur le côté. Une fois que le mélange s'est déposé et séparé, la nitroglycérine a été libérée par le robinet supérieur et le mélange acide par le fond. La nitroglycérine résultante a été lavée plusieurs fois pour éliminer les acides en excès, car l'acide pouvait réagir avec elle et provoquer sa décomposition, ce qui entraînait inévitablement une explosion. Pour éviter cela, de l'eau a été fournie à la cuve hermétique avec de la nitroglycérine et le mélange a été agité avec de l'air comprimé. L'acide s'est dissous dans l'eau, et comme les densités de l'eau et de la nitroglycérine étaient très différentes, il n'était pas difficile de les séparer l'une de l'autre. Afin d'éliminer l'eau résiduelle, la nitroglycérine a été passée à travers plusieurs couches de feutre et de sel de table. A la suite de toutes ces actions, on a obtenu un liquide huileux jaunâtre, inodore et très toxique (l'empoisonnement pouvait se produire aussi bien par inhalation de vapeurs que par contact de gouttes de nitroglycérine sur la peau). Lorsqu'il est chauffé au-dessus de 180 degrés, il a explosé avec une force destructrice terrible. La nitroglycérine préparée a été mélangée avec de la terre de diatomées. Avant cela, la terre de diatomées était lavée et soigneusement broyée. L'imprégnation à la nitroglycérine se faisait dans des caisses en bois doublées de plomb à l'intérieur. Après mélange avec de la nitroglycérine, la dynamite a été frottée à travers un tamis et fourrée dans des cartouches de parchemin. Dans la dynamite kieselguhr, seule la nitroglycérine était impliquée dans la réaction explosive. Plus tard, Nobel a eu l'idée d'imprégner différentes qualités de poudre à canon avec de la nitroglycérine. Dans ce cas, la poudre à canon a également participé à la réaction et a considérablement augmenté la force de l'explosion. Auteur : Ryzhov K.V.
▪ Zipper
L'existence d'une règle d'entropie pour l'intrication quantique a été prouvée
09.05.2024 Mini climatiseur Sony Reon Pocket 5
09.05.2024 L'énergie de l'espace pour Starship
08.05.2024
▪ Condensateurs de fromage comestibles et énergie ▪ Capteurs alimentaires à base de papier et de graphène ▪ Joueurs de football radiofiés
▪ section chantier Compteurs électriques. Sélection d'articles ▪ article Odoevsky Vladimir Fedorovich. Aphorismes célèbres ▪ article Comment sont fabriquées les cordes ? Réponse détaillée ▪ article Blessure au nez. Soins de santé
Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site
www.diagramme.com.ua |
Nous recommandons des articles intéressants section 
Voir d'autres articles section 
Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
Toutes les langues de cette page