|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
LỊCH SỬ CÔNG NGHỆ, CÔNG NGHỆ, ĐỐI TƯỢNG QUA CHÚNG TÔI
Thuốc nổ. Lịch sử phát minh và sản xuất
Cẩm nang / Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta Thuốc nổ là một hỗn hợp nổ, một chất hấp thụ (ví dụ, kieselguhr) được tẩm nitroglycerin. Nó cũng có thể chứa các thành phần khác (saltpeter, v.v.). Toàn bộ khối lượng thường được ép thành hình trụ và được đặt trong bao bì giấy hoặc nhựa. Phá hủy điện tích được thực hiện bằng cách sử dụng nắp kíp nổ. Dynamite được Alfred Nobel cấp bằng sáng chế vào ngày 25 tháng 1867 năm XNUMX.
Trong nhiều thế kỷ, người ta chỉ biết đến một chất nổ duy nhất - bột đen, được sử dụng rộng rãi trong chiến tranh và nổ mìn trong hòa bình. Nhưng nửa sau của thế kỷ XNUMX được đánh dấu bằng việc phát minh ra cả một gia đình thuốc nổ mới, sức công phá của nó lớn hơn hàng trăm, hàng nghìn lần so với thuốc súng. Sự sáng tạo của họ đã có trước một số khám phá. Ngay từ năm 1838, Peluz đã tiến hành các thí nghiệm đầu tiên về quá trình nitrat hóa các chất hữu cơ. Bản chất của phản ứng này nằm ở chỗ, nhiều chất cacbon khi xử lý với hỗn hợp axit nitric và sunfuric đậm đặc sẽ loại bỏ hydro của chúng, đổi lấy nhóm nitro NO.2 và biến thành chất nổ mạnh. Các nhà hóa học khác đã nghiên cứu hiện tượng thú vị này. Đặc biệt, Shenbein, bông thấm nitơ, đã nhận được pyroxylin vào năm 1846. Năm 1847, tác động theo cách tương tự với glycerin, Sobrero phát hiện ra nitroglycerin, một chất nổ có sức công phá khủng khiếp. Lúc đầu, nitroglycerin không gây hứng thú cho bất kỳ ai. Chính Sobrero đã quay lại các thí nghiệm của mình chỉ 13 năm sau đó và mô tả phương pháp nitrat hóa glycerol chính xác. Sau đó, chất mới được tìm thấy một số công dụng trong khai thác mỏ. Ban đầu, nó được đổ vào giếng, cắm bằng đất sét và cho nổ bằng một hộp mực nhúng trong đó. Tuy nhiên, hiệu quả tốt nhất đã đạt được bằng cách đốt nắp bộ gõ bằng fulminat thủy ngân. Điều gì giải thích sức mạnh bùng nổ đặc biệt của nitroglycerin? Người ta phát hiện ra rằng trong vụ nổ, nó bị phân hủy, do đó khí CO được hình thành đầu tiên2,CO,H2, CH4, N2 và NO, lại tương tác với nhau và giải phóng một lượng nhiệt rất lớn. Phản ứng cuối cùng có thể được biểu thị bằng công thức: 2C3H5 (KHÔNG3)3 = 6CO2 + 5 giờ2O+3N+0,5O2. Bị nung nóng đến một nhiệt độ cực lớn, các khí này nhanh chóng nở ra, tạo áp lực cực lớn lên môi trường. Các sản phẩm cuối cùng của vụ nổ hoàn toàn vô hại. Tất cả những điều này dường như khiến nitroglycerin trở thành thứ không thể thiếu cho việc nổ mìn dưới lòng đất. Nói chung, nitroglycerin tinh khiết khá khó bắt lửa từ ngọn lửa trần. Một que diêm sáng đã mục nát trong đó mà không để lại hậu quả gì. Nhưng mặt khác, độ nhạy của nó đối với chấn động và chấn động (kích nổ) cao hơn nhiều lần so với bột đen. Khi va chạm, thường khá không đáng kể, trong các lớp bị rung lắc, có sự gia tăng nhiệt độ nhanh chóng cho đến khi phản ứng nổ bắt đầu. Vụ nổ nhỏ của các lớp đầu tiên tạo ra một tác động mới lên các lớp sâu hơn, và điều này tiếp tục cho đến khi xảy ra vụ nổ toàn bộ khối lượng vật chất. Đôi khi, không cần bất kỳ tác động nào từ bên ngoài, nitroglycerin đột ngột bắt đầu phân hủy thành axit hữu cơ, nhanh chóng bị sẫm màu, và khi đó, một cái lắc chai nhẹ nhất cũng đủ gây ra một vụ nổ kinh hoàng. Sau một số vụ tai nạn, việc sử dụng nitroglycerin gần như bị cấm trên toàn thế giới. Những nhà công nghiệp bắt đầu sản xuất chất nổ này còn lại hai lựa chọn - hoặc tìm ra điều kiện mà nitroglycerin sẽ ít nhạy cảm hơn với kích nổ, hoặc cắt giảm sản xuất của chúng. Một trong những người đầu tiên quan tâm đến nitroglycerin là kỹ sư người Thụy Điển Alfred Nobel, người đã thành lập một nhà máy để sản xuất nó. Năm 1864, nhà máy của ông đã thành công với công nhân. Năm người chết, trong đó có Emil, em trai của Alfred, mới 20 tuổi. Sau thảm họa này, Nobel bị đe dọa với những tổn thất đáng kể - không dễ thuyết phục mọi người đầu tư vào một doanh nghiệp nguy hiểm như vậy. Trong vài năm, ông đã nghiên cứu các đặc tính của nitroglycerin và cuối cùng đã tìm cách thiết lập sản xuất nó hoàn toàn an toàn. Nhưng vấn đề vận chuyển vẫn còn. Sau nhiều thử nghiệm, Nobel nhận thấy rằng nitroglycerin hòa tan trong rượu kém nhạy cảm với kích nổ. Tuy nhiên, phương pháp này không cung cấp độ tin cậy hoàn toàn. Cuộc tìm kiếm tiếp tục, và sau đó một sự cố bất ngờ đã giúp giải quyết vấn đề một cách xuất sắc. Khi vận chuyển các chai nitroglycerin, để làm dịu sự lắc, chúng được đặt trong đất tảo cát, một loại đất tảo cát đặc biệt được khai thác ở Hanover. Kieselguhr bao gồm một lớp vỏ đá lửa của tảo với nhiều hốc và hình ống. Và một lần, trong quá trình vận chuyển, một chai nitroglycerin đã bị vỡ và bên trong nó tràn xuống đất. Nobel đã có ý tưởng thực hiện một số thí nghiệm với loại đất tảo cát có tẩm nitroglycerin này. Hóa ra là tính chất nổ của nitroglycerin không giảm chút nào từ thực tế là nó đã bị hấp thụ bởi đất xốp, nhưng độ nhạy đối với kích nổ của nó giảm đi vài lần. Ở trạng thái này, nó không phát nổ do ma sát, hoặc do một cú đánh yếu, hoặc do cháy. Nhưng mặt khác, khi đốt cháy một lượng nhỏ fulminat thủy ngân trong một viên nang kim loại, một vụ nổ xảy ra với cùng một lực tạo ra nitroglycerin tinh khiết có cùng thể tích. Nói cách khác, đó chính xác là những gì cần thiết, và thậm chí còn nhiều hơn những gì Nobel hy vọng có được. Năm 1867, ông lấy bằng sáng chế cho một hợp chất mà ông phát hiện ra, mà ông gọi là thuốc nổ. Sức nổ của thuốc nổ cũng lớn như nitroglycerin: 1 kg thuốc nổ trong 1 / 50000 giây tạo ra lực 1000000 kgm, tức là đủ để nâng 1000000 kg trên 1 m. Hơn nữa, nếu 1 kg bột đen quay thành chất khí trong 0 giây, rồi thành 01 kg thuốc nổ trong 1 giây. Nhưng với tất cả những điều này, thuốc nổ được chế tạo tốt chỉ phát nổ từ một cú đánh rất mạnh. Bắt lửa khi chạm vào lửa, nó cháy dần dần mà không có tiếng nổ, với ngọn lửa hơi xanh. Vụ nổ chỉ xảy ra khi một khối thuốc nổ có khối lượng lớn (hơn 0 kg) được đốt cháy. Tốt nhất nên phá hủy chất nổ, như nitroglycerin, bằng cách sử dụng kích nổ. Với mục đích này, cùng năm 1867, Nobel đã phát minh ra ngòi nổ mồi có tiếng kêu. Dynamite ngay lập tức được ứng dụng rộng rãi nhất trong việc xây dựng đường cao tốc, đường hầm, kênh đào, đường sắt và các đối tượng khác, phần lớn đã xác định trước sự phát triển nhanh chóng của tài sản của người phát minh ra nó. Nobel thành lập nhà máy sản xuất thuốc nổ đầu tiên ở Pháp, sau đó ông đặt nhà máy sản xuất ở Đức và Anh. Trong ba mươi năm, việc buôn bán thuốc nổ đã mang lại cho Nobel khối tài sản khổng lồ - khoảng 35 triệu vương miện.
Quá trình sản xuất thuốc nổ đã được giảm xuống một số hoạt động. Trước hết, nó là cần thiết để có được nitroglycerin. Đây là thời điểm khó khăn và nguy hiểm nhất trong toàn bộ quá trình sản xuất. Phản ứng nitro hóa xảy ra khi cho 1 phần glixerol tác dụng với 6 phần axit nitric đặc với XNUMX phần axit sunfuric đặc. Phương trình trông như thế này: C3H5(Ồ)3 +3HNO3 = C3H5(NO3)3 + 3 giờ2O. Axit sunfuric không tham gia vào hợp chất, nhưng sự hiện diện của nó, trước tiên là cần thiết để hấp thụ nước thoát ra do kết quả của phản ứng, nếu không, việc pha loãng axit nitric, do đó sẽ ngăn cản sự hoàn thành của phản ứng, và thứ hai, cô lập nitroglycerin thu được từ một dung dịch trong axit nitric, vì nó hòa tan nhiều trong axit này, không hòa tan trong hỗn hợp của nó với axit sulfuric. Quá trình nitrat hóa kèm theo sự tỏa nhiệt mạnh. Hơn nữa, nếu do đun nóng, nhiệt độ của hỗn hợp tăng trên 50 độ, thì quá trình của phản ứng sẽ đi theo hướng khác - quá trình oxy hóa nitroglycerin sẽ bắt đầu, kèm theo sự giải phóng nhanh chóng các oxit nitơ và thậm chí còn nóng hơn. , điều này sẽ dẫn đến một vụ nổ. Do đó, quá trình nitrat hóa phải được thực hiện với sự làm lạnh liên tục của hỗn hợp axit và glixerol, thêm từng phần một và liên tục khuấy từng phần. Nitroglycerin được tạo thành khi tiếp xúc trực tiếp với axit, có tỷ trọng nhỏ hơn so với hỗn hợp axit, nổi lên trên bề mặt và có thể dễ dàng thu thập sau khi phản ứng xong. Quá trình chuẩn bị hỗn hợp axit tại các nhà máy Nobel diễn ra trong các bình gang hình trụ lớn, từ đó hỗn hợp này đi vào thiết bị gọi là nitrat hóa.
Thiết bị bao gồm một bình chì A, được đặt trong một thùng gỗ B và được đóng bằng nắp chì L, nắp này đã bị dính xi măng trong quá trình hoạt động. Đầu của hai cuộn dây dẫn D, nằm bên trong thiết bị, đi qua nắp (nước lạnh được cung cấp liên tục qua chúng). Không khí lạnh cũng được cấp vào thiết bị qua ống C để khuấy hỗn hợp. Ống F loại bỏ hơi axit nitric khỏi thiết bị; ống G dùng để đổ một lượng hỗn hợp axit đã đo; người ta cho glixerol qua ống H. Trong bình M, người ta đo lượng cần thiết của chất này, sau đó được bơm vào hỗn hợp nitơ bằng khí nén thông qua ống O. Trong cách lắp đặt như vậy, khoảng 150 kg glixerol có thể được xử lý tại một thời điểm. Sau khi cho vào lượng hỗn hợp axit cần thiết và làm lạnh nó (bằng cách cho không khí nén lạnh và nước lạnh đi qua các cuộn dây) đến 15-20 độ, họ bắt đầu phun glycerin đã được làm lạnh. Đồng thời, họ đảm bảo rằng nhiệt độ trong thiết bị không tăng quá 30 độ. Nếu nhiệt độ của hỗn hợp bắt đầu tăng nhanh và gần đến mức tới hạn, thì có thể nhanh chóng thả phần chứa trong thùng vào một bình nước lạnh lớn. Hoạt động hình thành nitroglycerin kéo dài khoảng một giờ rưỡi. Sau đó, hỗn hợp đi vào thiết bị phân tách - một hình hộp chữ nhật bằng chì có đáy hình nón và hai vòi, trong đó một vòi nằm ở đáy và vòi kia - ở bên cạnh. Khi hỗn hợp đã lắng và tách ra, nitroglycerin được giải phóng qua vòi trên cùng và hỗn hợp axit qua vòi dưới. Nitroglycerin tạo thành được rửa nhiều lần để loại bỏ các axit dư thừa, vì axit có thể phản ứng với nó và gây ra sự phân hủy, điều này chắc chắn dẫn đến một vụ nổ. Để tránh điều này, nước được cung cấp vào thùng kín cùng với nitroglycerin và hỗn hợp này được trộn với không khí nén. Axit hòa tan trong nước, và vì mật độ của nước và nitroglycerin khác nhau rất nhiều, nên không khó để tách chúng ra khỏi nhau. Để loại bỏ nước còn sót lại, nitroglycerin được cho qua nhiều lớp nỉ và muối ăn. Kết quả của tất cả các hành động này, thu được một chất lỏng màu vàng hơi nhờn, không mùi và rất độc (ngộ độc có thể xảy ra cả khi hít phải hơi và khi tiếp xúc với những giọt nitroglycerin trên da). Khi bị nung nóng trên 180 độ, nó phát nổ với sức công phá khủng khiếp. Nitroglycerin đã chuẩn bị được trộn với đất tảo cát. Trước đó, đất tảo cát đã được rửa sạch và nghiền kỹ. Việc ngâm tẩm nitroglycerin diễn ra trong các hộp gỗ có lót chì bên trong. Sau khi trộn với nitroglycerin, thuốc nổ được xát qua rây và nhồi vào hộp giấy da. Trong thuốc nổ kieselguhr, chỉ có nitroglycerin tham gia vào phản ứng nổ. Sau đó, Nobel nảy ra ý tưởng tẩm nhiều loại thuốc súng với nitroglycerin. Trong trường hợp này, thuốc súng cũng tham gia phản ứng và làm tăng đáng kể lực nổ. Tác giả: Ryzhov K.V.
▪ Truyền hình vệ tinh kỹ thuật số ▪ Đồ hộp
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Nhuộm tóc bằng enzyme champignon ▪ Màn hình 4K đầu tiên dành cho điện thoại thông minh ▪ Cốt lết nhân tạo được trồng và ăn ▪ Cuộc gọi iPhone được mã hóa miễn phí ▪ Hệ thống định vị không cần vệ tinh
▪ bài viết của Samuel Taylor Coleridge. câu cách ngôn nổi tiếng ▪ bài viết Những gì được viết trong không gian? đáp án chi tiết ▪ bài viết Sản xuất tấm mạch in. Mẹo vặt ▪ bài viết Null Modem 25-25 chân (COM-COM). Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này