Динами́т (от др.-греч. δύναμις «сила») — бризантная взрывчатая смесь на основе нитроглицерина с поглотителем и другими добавками . Нитроглицерин в чистом виде очень опасен и неудобен для применения. Поэтому для широкого использования этой мощной взрывчатки были найдены твёрдые абсорбенты, пропитка которых нитроглицерином делала его относительно безопасным для хранения и использования. Помимо абсорбента, динамит может содержать и другие вещества. Вся масса обычно спрессовывается в цилиндрическую форму и помещается в бумажную или пластиковую упаковку-патрон. Подрыв заряда осуществляется с помощью капсюля-детонатора ^{[ источник не указан 1818 дней ]} .

Динамит был запатентован Альфредом Нобелем 25 ноября 1867 года и до середины XX века использовался как основное взрывчатое вещество в горном деле, уступив затем своё место более безопасным и менее дорогим составам. ^{[ каким? ]}

История

Открытие нитроглицерина

Нитроглицерин открыл в 1846 году итальянский химик Асканио Собреро , опубликовав своё открытие в следующем году. Вещество оказалось сильной взрывчаткой, но очень опасной в обращении. Для его производства было построено несколько заводов, в том числе в России. Русский химик Николай Зинин и его помощник Василий Петрушевский исследовали нитроглицерин и искали безопасные способы его применения. Их учеником был молодой Альфред Нобель .

Начиная с 1859 года , Альфред Нобель, его отец и младший брат ставили в Швеции эксперименты над взрывчатым жидким нитроглицерином, пытаясь найти оптимальные способы его производства и применения в промышленности. В 1863 году они нашли, в частности, что детонацию нитроглицерина можно вызвать подрывом гремучей ртути , что упростило его практическое применение и привело к изобретению Нобелем усовершенствованного капсюля-детонатора , использующегося и поныне, — эта разработка некоторыми авторами оценивается даже выше изобретения динамита . Альфред Нобель также изобрёл способ промышленного непрерывного получения нитроглицерина в инжекторе, смешивающем глицерин и азотную кислоту .

Изобретение динамита

По широко распространённой легенде, начало изобретению динамита было положено случайным открытием в 1866 году: бутыли, в которых нитроглицерин был предназначен к перевозке, были уложены в кремнистую землю ( кизельгур ), причём одна из бутылей дала течь, часть нитроглицерина вытекла и была поглощена кремнистой землёй. Нобель якобы обратил внимание на то, что получившийся смоченный нитроглицерином кизельгур не выделяет жидкости даже при сильном давлении, а при подрыве капсюлем гремучей ртути взрывается с силой, только немного уступающей чистому нитроглицерину в количестве, поглощённом кремнистой землёй .

На самом деле Нобель, с целью упростить применение нитроглицерина, приступил к широкомасштабным исследованиям впитывающих нитроглицерин материалов в 1864 году, испытав последовательно бумагу, порох, опилки, вату, уголь, гипс, кирпичную пыль и другие материалы. К концу года было обнаружено, что наилучшие результаты даёт кизельгур, на котором Нобель и остановился. Весь 1865 год ушёл на оттачивание состава и метода производства взрывчатки, а в 1866 году динамит был представлен публике. Сам Нобель опровергал легенду :

Я безусловно никогда не замечал ни одной случайной утечки нитроглицерина в кизельгуровую упаковку в таком количестве, чтобы образовать пластичный или хотя бы влажный материал, и идея такой случайности изобретена, должно быть, теми, кто принимает предположения за действительность. Что в самом деле привлекло мое внимание к использованию инфузорной земли для динамита, так это её чрезмерная легкость в сухом виде, что свидетельствует, разумеется, о её большой пористости. Следовательно, динамит появился не в результате случайности, а потому, что я с самого начала видел недостатки жидкой взрывчатки и искал способы им противодействовать.

—

Эта разработка Нобеля оказалась чрезвычайно важной: она давала возможность полностью отказаться от употребления нитроглицерина в жидком виде. Впитанное порошкообразными поглотителями, это взрывчатое вещество стало намного безопаснее в обращении . Изобретение было сразу оценено современниками: уже в 1868 году Альфред Нобель и его отец были награждены Золотой медалью Шведской академии наук «За заслуги в использовании нитроглицерина как взрывчатого вещества» .

Вещества-поглотители, пропитанные нитроглицерином, были названы «динамитами», и в 1867 году А. Нобель взял патент на приготовление так называемого кизельгур-динамита, или, иначе, гур-динамита, содержащего от 30 до 70 % нитроглицерина .

Распространение динамитов

Производство динамита .

Год	Объём производства, т
1867	11
1868	20
1869	156
1870	370
1871	848
1872	1570
1873	4100
1874	6240
1875	8000

В 1867 году А. Нобель предложил динамит для снаряжения артиллерийских снарядов, но специальная комиссия, назначенная для испытания этого предложения, пришла к выводу, что для этой цели динамит не пригоден, так как не обеспечивает в достаточной степени безопасности .

В 1868 году полковник Петрушевский предложил свой порошкообразный магнезиальный динамит, состоявший из 75 % нитроглицерина и 25 % углекислой магнезии в качестве поглотителя (так называемый русский динамит Петрушевского). В том же году в Кронштадте было приготовлено 18 пудов такого динамита, давшего при испытании хорошие результаты . Этот динамит одно время использовался в США под названием Magnesia powder .

В частной промышленности Нобель ввёл динамиты в 1869 году, и уже в 1871 году в России они применялись при добывании цинковых руд и каменного угля .

Если в 1867 году единственная фабрика Нобеля по производству динамита выпустила его всего 11 тонн, то через семь лет более полутора десятков заводов Нобеля производили уже тысячи тонн динамита в год, преимущественно для нужд горной промышленности . При внедрении динамита в практику часто возникали курьёзы, так как серия известных взрывов нитроглицерина в начале—середине 1860-х годов привела к тому, что некоторые страны запретили производство и перевозку нитроглицериносодержащих материалов. В таких странах динамит часто отправляли на рудники под видом фарфора или стекла , а в Великобритании, где такой запрет действовал с 1869 по 1893 годы, Нобелю пришлось его обходить, выстроив крупный динамитный завод в Глазго — под шотландской юрисдикцией, и доставляя динамит не по железным дорогам, а гужевым транспортом .

Во время франко-прусской кампании в 1870—1871 годах немцами для снаряжения подводных мин использовался , состоявший из 50 % нитроглицерина, 30 % нитрованной древесины и 20 % калиевой селитры , а в качестве подрывных патронов немецкие инженерные войска употребляли так называемый литофрактор — особый вид динамита, заключающий 52—70 % нитроглицерина, 30—25 % кизельгура, а также небольшое количество каменного угля, селитры и серы .

Успехи немцев в применении динамита при подрыве крепостей и мостов стимулировали французов к началу его использования, чему до этого противилось государственное Управление порохов и селитр, имевшее монополию на производство взрывчатых веществ во Франции . В результате в ту же войну динамиты были приняты на вооружение и во французских войсках, и в 1870—1871 годах во Франции были выстроены две государственные и одна частная динамитные фабрики , затем, впрочем, вновь закрытые до 1875 года . В 1871 году динамиты появились и в австрийских инженерных войсках .

Расширение производства сопровождалось взрывами на фабриках: так, в 1870 году в Германии их произошло 6, 14 января 1871 года при взрыве в Праге погибло 10 человек, а 8 апреля 1872 года взорвался динамитный завод в ( Силезия ) .

В 1875—1879 годы в России производились опыты с «целлюлозе-динамитом» австрийского химика . Опыты велись в Усть-Ижоре и Варшаве . Динамит этот включал 70 % нитроглицерина и поглотитель, состоявший из 29,5 % древесно-бумажной массы и 0,5 % соды .

В 1876 году российская кавалерия и инженерные войска были снабжены патронами из «целлюлозе-динамита». Кавалерийские патроны были заключены в цилиндрическую картонную гильзу, покрытую лаком снаружи и выложенную свинцовой бумагой внутри. Этот сорт динамита был на вооружении в войну в 1877—1878 годах и широко использовался для разрушения железных и разработки горных дорог на европейском театре военных действий, а также для снаряжения подводных мин, поставленных в Чёрном море и на Дунае. После окончания войны около 90 пудов этого динамита было использовано при ликвидации крепости Видин . При отправке динамита обратно в Россию 212 пудов его остатков взорвались на станции Фратешти по неизвестной причине .

Изобретение и распространение желатин-динамитов

В 1875 году А. Нобель в попытках улучшить динамит вновь вернулся к опытам с пироксилином как поглотителем, и, порезав палец, обратил внимание на то, что использовавшийся для закрытия ран близкий родственник пироксилина — коллодий , образует желатинообразные смеси со многими органическими растворителями . Нобель бросился в лабораторию и, написав на всякий случай предварительно завещание, за ночь получил первый образец гремучего студня — смеси нитроглицерина с коллодием . Так был открыт способ желатинизации нитроглицерина и изобретены желатинированные динамиты .

Производиться промышленно желатин-динамиты стали в Англии с 1878 года, а в континентальной Европе с 1880 . Вначале эти динамиты не получили широкого распространения, так как их первые образцы со временем эксудировали нитроглицерин («пропотевали» им) и поэтому не были достаточно безопасными, но эта проблема была решена в Англии в 1887 году, и с тех пор гремучие студни и желатинированные динамиты получили широкое распространение в горном деле , значительно расширив возможные объёмы взрывных работ . Так, применение этих динамитов при строительстве 15-километрового Большого Сен-Готардского туннеля , проходившегося в твёрдом граните , позволило закончить туннель на три года раньше первоначальных расчётов . Сооружение других больших тоннелей через Альпы : Мон-Сенисского (12 км), Арльбергского (10 км) и Симплонского (19 км) — тоже потребовало интенсивного использования динамита . Важными преимуществами желатинированных динамитов было то, что они взрывались, не оставляя твёрдых остатков, обладали большей силой взрыва и совершенно не боялись воды — и поэтому были пригодны для подводных взрывных работ . Для оболочек патронов из гремучих студней использовался .

В 1880 году в России испытывалась «взрывчатая желатина», состоящая из 89 % нитроглицерина, 7 % коллодионного пироксилина и 4 % камфоры . Препарат этот имел важное преимущество перед «целлюлозе-динамитом» Трауцля: он не выделял нитроглицерина ни в воде, ни при сильном давлении, не взрывался от удара ружейной пули и с трудом детонировал через влияние, а по силе превосходил другие динамиты. Впоследствии, однако, обнаружилось, что этот сорт динамита не обладает достаточной устойчивостью и склонен к саморазложению (вероятно, по причине недостаточной чистоты нитроглицерина) .

Антигризутные предохранительные динамиты

XIX век — это век угля. Его добыча представляла собой одну из основных задач горной промышленности. В то же время она была достаточно опасной: взрывы пороха , использовавшегося для проходки угольных шахт и раздробления , образовывали много ядовитых газов и из-за длительного открытого пламени часто вызывали взрывы рудничного газа и , уносившие жизни горняков. Изобретение новых более безопасных взрывчатых веществ для угольной промышленности было насущной задачей, поэтому динамиты сразу были с успехом протестированы в каменноугольных копях Анна-Мария ( ) под руководством немецкого инженера Менцеля .

Полезное действие динамита было больше, чем у пороха, а скорость детонации — выше, что и обусловило его бо́льшую безопасность. Применение пороха, впрочем, продолжалось ещё долго по коммерческим соображениям, так как он слабее дробил уголь. Гурдинамит и желатинированные динамиты, однако, не решили проблему безопасности до конца, поэтому следующим шагом стали исследования путей дальнейшего усовершенствования безопасности для употребления в шахтах — или, как это назвали на Мировом конгрессе прикладной химии 1906 года, антигризутности (от фр. grisou — метан , основной компонент рудничного газа) — взрывчатых веществ .

В первую очередь исследователи обратили внимание на пламя взрыва. Попытки окружить заряд водой, пропитывая ею оболочку или помещая его в патрон, залитый водой, практически не принесли успеха. В конце 1870-х—начале 1880-х годов крупнейшие европейские державы учредили специальные антигризутные комиссии, которые занимались опытной проверкой воспламеняющих свойств различных взрывчатых веществ и сертифицировали их для использования в шахтах различной опасности .

Успехом стала первая тепловая теория антигризутности, разработанная на основе экспериментов по воспламенению метаново-воздушных смесей французскими учёными-членами антигризутной комиссии Франсуа Эрнестом Малларом и Анри Луи Ле Шателье . Они обнаружили, что есть минимальная температура воспламенения смеси, а задержка воспламенения падает с температурой: от около 10 с при минимальной температуре 650 °C до практически мгновенного воспламенения при 2200 °C. Из этого был сделан вывод, что рудничный газ взрываться не будет, если

1. температура газов при детонации будет меньше 2200 °C — это ограничивает состав взрывчатого вещества;
2. в процессе расширения и охлаждения газов задержка воспламенения для текущей их температуры будет постоянно превышать время, прошедшее с момента детонации — это даёт предельный заряд, при превышении которого вспышка возможна.

Эксперименты подтвердили основные положения теории, правда, максимальную температуру газов после взрыва в шахте в 1888 году, где использовали взрывчатые вещества с предельной температурой детонации 2200 °C, решили понизить — до 1500 °C для угольных шахт и до 1900 °C для прочих .

Многообещающим взрывчатым веществом с низкой температурой результирующих газов — всего 1100 °C — была аммиачная селитра . Первым широко распространённым антигризутным взрывчатым веществом на его основе стал экстрадинамит Нобеля, содержавший 70—80 % селитры и 30—20 % гремучего студня. Потом были разработаны гризутины, в которых было 12—30 % гремучего студня, и карбониты, состоявшие из 25—30 % студня, такого же количества муки и 25—40 % селитр щёлочных металлов или бария, изобретённые Бихелем и Шмутом в 1885 году. С 1887 года распространились веттердинамиты, включавшие в состав инертные соли с большим содержанием воды, что понижало температуру продуктов детонации — впервые такой состав предложили немцы Мюллер и Ауфшлегер: 48 % нитроглицерина, 12 % кизельгура и 40 % соды или сульфата магния .

Бездымные пороха и военное применение динамита

К концу 1880-х годов на базе нитроглицерина были разработаны метательные бездымные пороха : баллистит , запатентованный Нобелем в 1888, и кордит , запатентованный в Англии Абелем и Дьюаром независимо от баллистита Нобеля в 1889 (сам Нобель считал отличия кордита от баллистита несущественными и вёл безрезультатную судебную тяжбу в попытке защитить свой патент) . В отличие от них, разработанный ранее во Франции Полем Вьелем бездымный порох Poudre B не содержал нитроглицерина и состоял главным образом из нитроцеллюлозы . Сам же динамит, несмотря на длительные усилия военных исследователей и изобретение относительно безопасных камфорных сортов, не нашёл широкого применения в военном деле из-за повышенной опасности и чувствительности к прострелу пулями, хотя камфорные динамиты применялись в российской армии и в Первую мировую войну .

Пневматическая артиллерия , недолгое время состоявшая на вооружении американского флота и береговых батарей в самом конце XIX века, а также испытывавшаяся различными европейскими странами, называлась «динамитными пушками». Название связано с тем, что такие орудия могли стрелять в том числе и динамитными зарядами без существенного риска детонации снаряда прямо в стволе, так как давление в канале ствола артиллерийской установки можно было регулировать так, чтобы отсутствовал сильный начальный толчок (как от порохового заряда в классической артиллерии), а наоборот, ускорение снаряда росло постепенно .

Принятые на вооружение образцы стреляли удлинёнными оперёнными фугасными снарядами весом до нескольких сот килограммов, снаряжёнными гремучим студнем, составлявшим до 75 % веса снаряда, на расстояние до нескольких километров. Динамитные пушки потеряли своё значение к 1900-м годам, когда распространились более устойчивые взрывчатые вещества ( мелинит , тротил и другие), которыми стало можно снаряжать фугасные снаряды классической пороховой артиллерии, имевшие к тому же бо́льшие начальные скорости и поэтому позволявшие бо́льшую дальность стрельбы .

Построенный специально для испытания пневматических орудий «динамитный крейсер» USS Vesuvius был укомплектован в 1890 году и после экспериментальных стрельб 1891 и 1893 годов даже участвовал в испано-американской войне 1898 года, обстреливая ночами Сантьяго . Затем, однако, он был поставлен на прикол и в 1904 году был превращён в экспериментальное торпедное судно с демонтированием всех динамитных пушек. Ещё одно судно с динамитной пушкой — бразильский вспомогательный крейсер «Нитерой» — совершило из неё лишь единственный символический выстрел 15 марта 1894 года в день окончательного подавления мятежа в Рио-де-Жанейро .

Преступное применение динамитов

Практически сразу же преимущества динамита оценили и преступники и террористические организации. Попытка подрыва в море пакетбота «Мозель» с целью получения страховки американским моряком Вильямом Кинг-Томассеном — бывшим взрывником-диверсантом армии Конфедерации — закончилась неудачей, когда 11 декабря 1875 года бочка замёрзшего самодельного динамита с часовым механизмом взорвалась при погрузке на судно, убив около 80 человек. Между мартом 1883 года и январём 1885 года в Лондоне произошло 13 динамитных взрывов, организованных экстремистами-сторонниками самоуправления Ирландии из организации «Клан-на-Гейл», включая взрыв в здании Скотланд-Ярда и попытку подрыва Лондонского моста . Русская революционная партия « Народная воля » активно занималась производством динамита для проведения террористических актов . В Европе динамит применялся в тех же целях радикальными анархистами . Как сформулировал в 1886 году , редактор анархистской газеты в Чикаго, «фунт динамита стоит бушеля пуль» ( англ. A pound of dynamite is worth a bushel of bullets ) .

Расцвет использования динамитов

К 1890-м годам под управлением Нобеля были уже десятки предприятий, производивших десятки тысяч тонн динамитов в год. Всё заработанное в основном на динамите и нефти состояние, около 32 миллионов крон , Нобель, умерший в 1896 году, завещал для образования фонда, ежегодно вручающего Нобелевские премии .

К 1910 году производство динамита в мире достигло сотни тысяч тонн в год , на одном только строительстве Панамского канала было израсходовано несколько миллионов тонн динамита . К 1920-м годам число производимых марок динамита стало исчисляться сотнями , хотя тогда уже наметилась тенденция к их замене более новыми, безопасными и эффективными экономически взрывчатыми веществами .

Вначале бо́льшую популярность имели сорта с пассивными адсорбентами, типа кизельгура , однако к 1920-м годам они имели уже практически только исторический интерес, уступив место различным более мощным рецептурам со сгорающими в детонации адсорбентами нитроглицерина, типа органических смол, селитры и даже сахара . Это являлось следствием того, что нитроглицерин является избыточным по кислороду взрывчатым веществом, то есть при детонации нитроглицерина выделяется чистый кислород, который может быть использован как окислитель для адсорбента и прочих добавок с целью усиления взрыва .

Закат динамитов

Несмотря на конкуренцию с новыми составами на основе селитры, динамиты оставались основным промышленным взрывчатым веществом во многих странах, например в Англии и Швеции, до середины XX века . В ЮАР — крупнейшем мировом производителе и потребителе динамита в течение нескольких десятилетий, начиная с 1940-х годов — динамит активно применялся на золотых рудниках и оставался основным взрывчатым веществом до 1985 года, когда AECI под влиянием профсоюзов перепрофилировала фабрики на производство взрывчатых веществ на основе селитры .

В России производство полупластичных динамитов было начато во второй половине 1870-х годов, и вплоть до 1932 года производились динамиты с содержанием нитроэфиров 93, 88, 83 и 62 %, после чего производство трёх первых марок было свёрнуто из-за их большей опасности по сравнению с 62 % динамитом. После Великой Отечественной войны было возобновлено производство труднозамерзающего 62 % динамита на смеси нитроглицерина с , но к началу 1960-х годов и он был вытеснен из промышленности, в СССР осталось лишь производство порошкообразных составов с содержанием жидких нитроэфиров около 15 % (детониты, углениты и так далее) . При этом некоторые авторы относят к динамитам взрывчатые вещества с низким содержанием нитроэфиров , а некоторые — нет . В начале 1960-х годов производство классического динамита в СССР было полностью прекращено .

В последней четверти XX столетия в горном деле в США на некоторое время получили популярность предохранительные динамиты, в которых в качестве нитроэфирной смеси использовалась смесь и , обладавшая тем достоинством, что эти соединения не вызывают головной боли при контакте, в отличие от нитроглицерина . К началу XXI века их производство было свёрнуто .

В полном обороте взрывчатых веществ в мире динамит занимает сейчас максимум 2 % .

Роль динамитов в истории техники, их достоинства и недостатки

Динамиты были первыми смесевыми бризантными взрывчатыми веществами , получившим широкое распространение в горном деле, и они сыграли существенную роль в развитии взрывного дела . Динамиты превосходили более раннее основное взрывчатое вещество — чёрный порох — практически по всем показателям: по и концентрации энергии (теплота взрыва динамита составляет 7100—10 700 МДж/м³ ), по и пластичности, по безопасности в обращении. Эти преимущества делали применение динамитов особенно эффективным для одного из основных на то время методов ведения взрывных работ — с ручным заряжанием шпуров патронами . Вообще внедрение динамита существенно упростило технологию взрывных работ, позволив перейти от камерных и мелкошпуровых зарядов к скважинным .

Наряду с достоинствами динамиты обладают и недостатками. Они очень чувствительны к механическим воздействиям и поэтому опасны в обращении, особенно замёрзшие и полуоттаявшие динамиты — что требует для хранения динамита хорошо отапливаемых складов : так, динамиты, использующие чистый нитроглицерин, замерзают при температурах 10—12 °C и теряют пластичность , для понижения температуры замерзания в динамиты добавляют также другие нитроэфиры, например нитрогликоль . Отрицательными качествами желатин-динамитов (см. ) являются старение (частичная потеря детонационной способности при хранении, хотя и значительно менее выраженная, чем у других динамитов) и замерзание при температурах ниже −20 °C . Обычной опасностью из-за механической чувствительности являлась возможность детонации остатков патронов в стаканах шпуров при последующем забоев . Ещё одним историческим недостатком динамитов была нитроглицерина — выделение его каплями на поверхности динамита, «пропотевание» нитроглицерином — который при контакте вызывает продолжительную головную боль, а также более взрывоопасен, чем сам динамит (аналогичные проблемы существовали у гремучих студней) .

По экономической эффективности производства динамиты существенно уступают более современным промышленным взрывчатым веществам на основе аммиачной селитры . Ещё одним фактором, затрудняющим их применение, является плохая пригодность в силу высокой чувствительности и формы выпуска (патроны диаметром 20—40 мм ) к использованию в автоматических системах заряжания шпуров взрывчатыми веществами, хотя подобные попытки на основе пневматических систем велись в Швеции .

Виды и производство динамитов

Общий обзор

Характеристики советского динамита 62 %

Состав
нитросмесь	62 %
коллоксилин	3,5 %
нитрат натрия	32 %
древесная мука	2,5 %
Свойство	Значение
Чувствительность к удару 2 кг грузом	25 см
Температура вспышки	205 °C
Скорость детонации	6000 м/с
Теплота взрыва	1210 ккал/кг
Температура продуктов взрыва	4040 °C
Объём продуктов взрыва	630 л/кг
Бризантность по Гессу	16 мм
Работоспособность по Трауцлю	350 см³
КПД взрыва	76 %
Тротиловый эквивалент	1,2
Смесь нитроглицерина с

Основным взрывчатым компонентом динамитов является нитроглицерин, к которому в целях понижения температуры затвердевания добавляется нитрогликоль или (получающаяся смесь называется часто нитросмесью). По составу дополнительных ингредиентов динамиты разделяют на смешанные и желатин-динамиты, а по доле нитроглицерина на высоко- и низкопроцентные . Основная масса применения исторически приходилась на динамиты с 40—60-процентным содержанием нитроглицерина, в том числе в СССР — 62-процентный динамит .

В состав смешанных динамитов помимо нитросмеси входит порошкообразный пористый поглотитель. В частности, в гурдинамите (высокопроцентный смешанный динамит) 75 % составляет нитроглицерин и 25 % — кизельгур , образуя рыхлую сырую массу, напоминающую чернозём (кизельгур был использован в качестве абсорбента и в патентованом динамите Нобеля , другим ранним поглотителем был углекислый магний ). В низкопроцентных смешанных динамитах с теплотой взрыва 1200—1400 ккал/кг ( детонитах ) в качестве поглотителя могут использоваться диэтиленгликольдинитрат, алюминиевая пудра или аммиачная селитра . В основе желатин-динамитов лежат желатинированные нитроэфиры, получаемые при добавлении в основное вещество до 10 % коллоксилина . Среди желатин-динамитов выделяется так называемый гремучий студень — нитроглицерин с добавкой 7—10 % коллоксилина, дающий теплоту взрыва 1550 ккал/кг и обладающий скоростью детонации 8 км/с . В состав желатин-динамитов помимо нитроэфира и коллоксилина могут входить натриевая и калиевая селитры , горючие добавки (древесная мука) и стабилизаторы (сода) .

Исторические разновидности динамитов и их свойства

Составы динамитов варьировались в широких пределах в зависимости от их назначения. Так, динамиты, предназначенные для употребления в угольных шахтах , где возможно возгорание и детонация угольной пыли или выделяющегося из пластов метана , содержат небольшое количество нитроглицерина (10—40 %), часто смешанного с аммиачной селитрой (20—80 % — при наличии), и различными присадками, уменьшающими температуру получающихся газов. Такие динамиты выпускались под марками гризутинов, гризутитов, карбонитов и называются в общем антигризутными или предохранительными . Гремучие студни , содержавшие около 90 % нитроглицерина, 7—12 % коллоидного пироксилина и иногда несколько процентов различных присадок, использовались при взрывных работах в особо вязких и твёрдых горных породах , а близкородственные им студенистые или желатин-динамиты с существенными добавками селитры и меньшей взрывной силой — для более мягких пород и при нужде в получении крупных обломков . Так называемые военные динамиты, особо устойчивые к механическим воздействиям — вплоть до отсутствия детонации при попадании пуль, делались из гремучего студня с добавками нескольких процентов вазелина и камфоры . Экономичные динамиты были близки по составу к студенистым, но предназначались для взрывных работ на поверхности, типа корчевания пней , и часто включали в себя селитру, серу и древесную муку . Труднозамерзающие динамиты пользовались особым спросом в странах Скандинавии и включали в себя разнообразные присадки, понижающие температуру замерзания нитроглицерина .

Долгое время стандартом, с которым сравнивали все типы динамитов, был «гур-динамит № 1» или просто «динамит № 1», состоявший из 75 % нитроглицерина, 24,5 % кизельгура и 0,5 % соды . Этот динамит имел плотность 1,67 г/см³ и представлял собой пластичную массу, жирную на ощупь, цвет которой варьировался около коричневого с примесью красного из-за применения различных сортов кизельгура . Гур-динамит не был гигроскопичен, однако при соприкосновении с водой она медленно вытесняла нитроглицерин из пор кизельгура, поэтому его хранение должно было производиться в сухих помещениях . При взрыве он не образовывал ядовитых газов, но оставлял твёрдые остатки наполнителя , а при непосредственном контакте вызывал головную боль, как и нитроглицерин .

Гремучий студень из нитроглицерина и коллодия представляет собой студнеобразное прозрачное чуть желтоватое вещество, напоминающее по консистенции плотное персиковое желе . Типичным составом желатинированного динамита, широко применявшегося в промышленности, было: 62,5 % нитроглицерина, 2,5 % коллоидного хлопка, 8 % древесной муки и 27 % натриевой селитры .

Плотность гур-динамита — 1400—1500 кг/м³ . Температура воспламенения гремучего студня и динамита с содержанием 75 % нитроглицерина — 180—200 °C . Объём выделяющихся газов на 1 кг вещества составляет для гремучего студня (91,5 % нитроглицерина и 8,5 % коллоидного пироксилина) — 0,71 м³, для гур-динамита с 75 % нитроглицерина — 0,63 м³ , теплота взрыва при постоянном объёме — 1530 и 1150 кал/кг , температура продуктов детонации — 3200-3550 и 3000-3150 °C , скорость детонации — 7700 и 6820 м/с, развиваемое газами давление — 1,75 и 1,25 ГПа , соответственно. Детонация динамитов не происходит даже при падении их с высоты порядка десятков метров, но они очень чувствительны к ударам металлическими предметами .

Современные динамиты

Современные промышленные динамиты выпускаются в виде патронов диаметром 32 мм, массой 150 г и 200 г, наполненных пластичным или порошкообразным маслянистым взрывчатым веществом. Гарантийный срок хранения — 6 месяцев. Подразделяются на две группы :

1. Высокопроцентные — с содержанием нитроэфиров более 35 %, это обыкновенные (пластичные) и труднозамерзающие динамиты.
2. Низкопроцентные — с содержанием нитроэфиров до 15 %, это детониты , и . Углениты и победиты — динамиты, производимые из нитроглицерина, окислителя и пламегасителя (российские углениты Э-6 и № 5, победит ВП-4) . Некоторые авторы не относят эти взрывчатые вещества к динамитам .

Температура замерзания обыкновенного динамита — +8 °C, труднозамерзающего — −20 °C. Динамиты высокочувствительны и опасны в обращении, особенно замёрзшие — в этом виде их нельзя подвергать механическим воздействиям: резать, ломать, бросать и так далее. Перед применением замёрзшие динамиты подвергают оттаиванию .

В США изготовлением динамита занимается единственная компания (г. , штат Миссури ). Полный объём производства динамита в США в 2006 году составил примерно 14000 тонн . Кроме того, на вооружении в армии США состоит так называемый военный динамит, не содержащий, однако, нитроэфиров, и состоящий из 75 % гексогена , 15 % тротила и 10 % десенсибилизаторов и пластификаторов .

Весовой состав (в %) типичных производимых в США динамитов

Компонент	Динамит	60%-экстра динамит	Гремучий студень	60%-экстра желатин	Экономичный динамит
Нитросмесь	40,0	15,8	91,0	26,0	9,5
Нитроклетчатка	0,1	0,1	6,0	0,4	0,1
Нитрат аммония	30,0	63,1	—	39,0	72,2
Нитрат натрия	18,9	11,9	—	27,5	—
Древесная мука	8,0	3,4	0,5	2,0	2,4
Бальса	2,0	—	—	—	—
Крахмал или мука	—	3,9	1,5	3,8	4,0
Гуаровая камедь	—	1,3	—	—	1,3
Феноловые микросферы	—	—	—	0,3	—
Хлорид натрия	—	—	—	—	10,0
Тальк	1,0	0,5	1,0	1,0	0,5
Нитросмесь, используемая для повышения морозостойкости динамитов, в США с середины 1920-х годов типично состоит из динитрогликоля и нитроглицерина в пропорции 83 к 17

Производство динамитов

Процесс производства динамитов сопровождается всеми предосторожностями, которые используются в производстве взрывчатых веществ: производство строго регулируется для предотвращения случайной детонации; оборудование специально конструируется для минимизации внешних воздействий на смешиваемые компоненты, таких как огонь, теплота или удары; здания и склады специально укрепляются, в них возводятся взрывоустойчивые крыши и создаётся строгий контроль доступа; здания и склады разносятся по территории заводов и оборудуются специальными системами отопления, вентиляции и электросетями; все стадии процессов постоянно мониторятся автоматическими системами и работниками; работники проходят специальное обучение, в том числе медицинское — для оказания первой помощи пострадавшим при взрыве, а их здоровье подвергается усиленному контролю .

Исходными веществами являются нитросмесь (нитроглицерин с этиленгликольдинитратом, понижающим температуру его замерзания), впитывающее вещество и антацид . Вначале нитросмесь постепенно добавляется в механический смеситель, где она поглощается адсорбентом, сейчас типично органическим веществом типа деревянной или пшеничной муки, опилок и тому подобного с возможной добавкой натриевой и/или аммиачной селитры, усиливающих взрывчатые свойства динамита. Затем добавляется около 1 % антацида, типично карбоната кальция или оксида цинка, чтобы полностью нейтрализовать возможную кислотность адсорбента — в кислой среде нитроглицерин имеет склонность к разложению. После перемешивания смесь готова к упаковке .

Динамиты обычно патронируются в бумажных гильзах 2—3 см в диаметре и 10—20 см в длину, которые запечатываются парафином — он защищает динамит от сырости и как углеводород усиливает взрыв. Выпускаются также и многие другие формы динамитов, от маленьких патронов, используемых при сносе зданий, до крупных зарядов диаметром до 25 см, длиной до 75 см и весом до 23 кг, используемых при открытой разработке полезных ископаемых. Иногда используется порошковая форма динамитов, а для подводных работ выпускаются желатинированные динамиты .

Примечания

Литература

• Сухаревский М. . — Государственное техническое издательство, 1923. — Т. 1. — 911 с.
• Наум Ф. Нитроглицерин и нитроглицериновые взрывчатые вещества (Динамиты) / Пер. с нем. — М.— Л. : Химтехиздат, 1934. — 330 с.
• Красногоров В. Подражающие молниям. — М. : Знание, 1977. — 192 с. — (Жизнь замечательных идей).
• Гейман Л. М. (англ.) . — М. : Наука, 1978. — 181 p. — (Наука и технический прогресс).

Ссылки

• / Химия и Химики № 6, 2011