Бездымный порох делают на основе нитроцеллюлозы. К концу XIX века переход к бездымным порохам на основе пироксилина стал одной из важнейших задач военного строительства.
Как Попов ловил молнии, а Менделеев изобрел новый вид пороха
А в 1884 году был изобретен первый бездымный порох – пироксилиновый. У бездымного пороха при сгорании выделяется только углекислый газ, поэтому дыма почти нет. класс движущих сил, которые были созданы в конце 19-ого столетия, чтобы заменить дымный порох. Первый из бездымных порохов — пироксилиновый порох — был изобретён в 1884 французским инженером Ж. Вьелем. Из вышеописанного ясно, что бездымный порох применяется на сегодняшний день намного чаще дымного, так как преимуществ у данного вещества намного больше. А то, что из целлюлозы пороха делают не новость.
В России создали порох из льна
Были разработаны добавки для стабилизации химического состава, усовершенствована упаковка. Это позволило снизить опасность самовозгорания. Создание новых модификаций бездымных порохов Несмотря на широкое внедрение, работы по улучшению бездымных порохов не останавливались. Были созданы составы с более высокими баллистическими качествами, термостойкостью, влагоустойчивостью. Особенно перспективны трехосновные пороха для зенитной артиллерии. Альтернативы бездымным порохам В настоящее время ведутся работы по замене традиционных химических порохов на альтернативные виды топлива - твердотельные композитные материалы, ионные и фотонные кристаллы.
В любом патроне абсолютно любого стрелкового оружия мира эта огненная смесь играет самую главную роль, отчего интересным считаю разговор на следующую тему: А из чего именно изготавливают порох? Если речь идет о современном стрелковом оружии, то под "порохом" следует подразумевать бездымный порох, который вытеснил давным давно порох дымный. Несмотря на общее название, два этих взрывчатых вещества имеют массу различий не только в составе, но и процессе горения. Мы же сегодня будем рассматривать технологию изготовления именно бездымного пороха.
Русский ученый нашел способ, позволяющий получить растворимую нитроклетчатку. Ее он и назвал пироколлодием. Полученное вещество выделяло максимальное количество газообразных продуктов. Пироколлодийный порох прошел успешные испытания в орудиях различного калибра, которые были проведены на морском полигоне. Однако не только в этом состоят заслуги Ломоносова перед военным делом и изготовлением пороха. В технологию производства взрывчатого вещества им было внесено важное усовершенствование. Ученый предложил обезвоживать нитроклетчатку не сушкой, а с помощью спирта. Это сделало производство пороха более безопасным. Кроме того, было повышено качество самой нитроклетчатки, так как при помощи спирта из нее вымывались менее стойкие продукты. Современное использование В настоящее время порох, который основан на нитроцеллюлозе, используется в современном полуавтоматическом и автоматическом оружии. В отличие от черного пороха он практически не оставляет в стволах орудий твердых продуктов сгорания. Это и позволило осуществлять автоматическую перезарядку оружия при использовании в нем большого количества подвижных механизмов и частей. Различные разновидности бездымного пороха являются основной частью метательных взрывчатых веществ, которые применяются в стрелковом вооружении. Они имеют столь широкое распространение, что, как правило, слово «порох» подразумевает собой именно бездымный. Вещество, изобретенное древними китайскими алхимиками, используется только в сигнальных ракетницах, подствольных гранатометах и в некоторых патронах, предназначенных для гладкоствольного оружия. Что касается охотничьей среды, то здесь принято использовать пироксилиновую разновидность бездымного пороха. Только иногда находят свое применение нитроглицериновые виды, но особой популярностью они не пользуются. Состав Из каких компонентов состоит взрывчатое вещество, применяемое в охотничьем деле? Состав бездымного пороха не имеет ничего общего с дымным его видом. В основном он состоит из пироксилина. Его во взрывчатом веществе находится 91-96 процентов. Для увеличения стойкости во время хранения сюда включено от 1 до 1,5 процентов стабилизатора дифениламина. Замедляют горение наружных слоев пороховых зерен флегматизаторы. Их в бездымном охотничьем порохе находится от 2 до 6 процентов. Форма Пироксилин, используемый для производства бездымного пороха, обрабатывается окислителем, основу которого составляет спиртоэфирная смесь. В конечном итоге получается однородное желеобразное вещество. Полученная смесь подвергается механической обработке. В результате получают зерненную структуру вещества, цвет которого варьируется от желто-бурого до чисто черного. Порой в рамках одной партии возможен различный оттенок пороха. Для придания ему однородного цвета производится обработка смеси порошкообразным графитом. Этот процесс позволяет и нивелировать слипаемость зерен. Свойства Бездымный порох отличает способность равномерного газообразования и горения. Это, в свою очередь, при изменении размера фракции позволяет обеспечить контроль и отрегулировать процессы горения. Среди привлекательных свойств бездымного пороха отмечают следующее: - низкую гигроскопичность и нерастворимость в воде; - больший эффект и чистоту, чем у дымного аналога; - сохранение свойств даже при повышенной влажности; - возможность просушки; - отсутствие дыма после выстрела, который производится с относительно негромким звуком. Однако стоит иметь в виду, что белый порох: - выделяет при выстреле угарный газ, который опасен для человека; - негативно реагирует на изменения температур; - способствует более быстрому износу оружия из-за создания высокой температуры в стволе; - должен храниться в герметичной упаковке в связи с вероятностью его выветривания; - обладает ограниченным сроком хранения; - может быть пожароопасен при высокой температуре; - не используется в оружии, в паспорте которого указывается на это.
Опираясь на исследования Нобеля и Вьеля, английские учёные Ф. Абель и Джеймс Дьюар предложили новый тип и новую технологию изготовления бездымного пороха. В отличие от Нобеля, который использовал коллоксилин с 11,2 проц. Но нитроглицерин не пластифицировал пироксилин, поэтому для пластификации смеси пироксилина и нитроглицерина был использован ацетон. Под воздействием ацетона образовывалась пластичная тестообразная пороховая масса, из которой методом проходного прессования через отверстия получали пороховые шнуры. Полученные мягкие пороховые шнуры наматывались на вращавшиеся барабаны, затем провяливались в естественных условиях для удаления части ацетона и приобретения ими механической прочности. После провяливания и затвердевания шнуры разрезали на пороховые элементы необходимой длины, а затем сушили до полного удаления растворителя — ацетона. Полученный порох был назван кордитом от слова «корд» — струна, шнур. Абель и Дьюар запатентовали кордитный порох через год после начала работы над ним. Английская компания Нобеля подала в суд на Абеля и Дьюара, обвиняя их в том, что они использовали идеи Альфреда Нобеля о применении в составе пороха нитроглицерина. Через три года судебного процесса было принято решение не в пользу компании. После окончания заседания судья сказал: «... Таким образом, в 1888 году европейские государства вышли на передовые рубежи по созданию и производству бездымных порохов: пироксилинового, баллиститного и кордитного. Эти пороха в усовершенствованном виде применяются и в настоящее время по всему миру. Российское правительство было озабочено техническим скачком в развитии вооружения европейских государств и стало предпринимать усилия для производства бездымного пороха на заводах России с целью ликвидации отставания. Однако составы и технология изготовления этих порохов в Англии и Франции были засекречены. В России производство пороха под руководством французских специалистов потерпело неудачу. Для доступа к иностранным технологиям нужен был человек с большим авторитетом среди зарубежных учёных и членов правительств, способный решить научные, организационные и производственные задачи по созданию российского порохового производства. Поэтому правительство обратилось за помощью к величайшему учёному-химику с мировым именем Дмитрию Ивановичу Менделееву — автору периодического закона химических элементов и Периодической таблицы химических элементов. Авторитет Д. Менделеева и уважение мирового научного сообщества были подкреплены его высокими научными и почётными званиями7. Ему присвоили чин тайного советника, который соответствовал армейскому чину генерал-лейтенанта8. Он имел государственные награды Российской империи: ордена Св. Владимира 1-й и 2-й степеней, Св. Александра Невского, Белого орла, Св. Анны 1-й и 2-й степеней, Св. Станислава 1-й и 2-й степеней. Был награждён государственными и научными наградами других стран: французским орденом Почётного легиона и медалью Академии метеорологической аэростатики Франция , медалью X. Дэви и Г. Копли Лондонского королевского общества, медалью Английского химического общества. Менделеев имел учёные степени доктора Туринской академии наук; Кембриджского университета; доктора права Эдинбургского, Принстонского университетов и университета Глазго; доктора гражданского права Оксфордского университета; доктора философии и магистра свободных искусств Геттингенского университета. Кроме этого, Д. На одной из фотографий представлен рабочий кабинет Д. Как мы видим, скромный и небольшой, даже тесный кабинет: книжные полки с большим количеством томов, рабочий стол, потёртое кресло и три стула. Свободного пространства практически не остаётся, мебель расставлена аккуратно, ничего лишнего. По стилю кабинета видно, что его хозяин скорее всего писатель или научный работник. В некоторых современных и более ранних публикациях относительно Д. Менделеева приводятся различные мифы. Миф первый: Д. Менделеев изобрёл русскую водку. Да, он исследовал водные растворы спиртов в научных целях и 31 января 12 февраля 1865 года защитил докторскую диссертацию «О соединении спирта с водой». По поводу несчастной склонности русского народа к спиртному испытывал исключительно негодование и печаль. Миф второй: Д. Менделеев — разведчик, тайно собирал информацию о производстве пироксилинового пороха во Франции, наблюдая за перевозками компонентов пороха на пороховой завод9. Несмотря на то, что рецептуры и технология производства порохов были секретными, Дмитрий Иванович вследствие своего мирового авторитета получил доступ к заводским технологиям как в Англии, так и во Франции, о чём он подробно извещал письменно управляющего Морским министерством адмирала Н. Чихачёва10, который назначил Менделеева консультантом, а затем совещательным членом Артиллерийского комитета. По этому поводу Дмитрий Иванович писал: «…бездымный порох составляет новое звено между могуществом стран и научным их развитием. По этой причине, принадлежа к числу ратников русской науки, я на склоне лет и сил не осмелился отказаться от разбора задач бездымного пороха…»11. В 1890 году Д. Менделеев совместно с преподавателем Минного офицерского класса профессором И.
Порох: дымный (черный) и бездымный
Дымный порох воспламеняется в сотни раз быстрее, чем бездымный 1-3 м/с и 10 мм/с, соответственно. новости города Иваново и Ивановской области. Производство бездымного пороха в России было налажено благодаря Д.Г. Бурылину. Он создал в Иваново-Вознесенске предприятие, на котором производил один из компонентов. Одна из разновидностей бездымного пороха, которая успешно используется для снаряжения охотничьих боеприпасов, — пироксилиновый порох.
Из чего изготавливают порох?
Исторический экскурс Относительно появления первого пороха до сих пор ходят различные легенды. Есть версии, что порох изобрели алхимики — предшественники современных ученых. Первое появление Впервые порох появился в Китае, так повествуется в учебниках истории. Приблизительная дата — 8 век до н. В то время китайские императоры мечтали жить вечно, ну, или хотя бы долго. Поэтому придворные алхимики трудились не покладая рук, чтобы изобрести волшебный эликсир. При этом они смешивали различные вещества. Иногда полученные результаты имели непредсказуемые последствия.
Так, неизвестный истории ученый китаец смешал уголь, селитру и еще кое-какие элементы, что привело к появлению пламени и дыма. Формула была записана, чтобы изготавливать фейерверки для увеселения жителей императорского дворца. Но наука не стояла на месте, и уже через короткое время китайцы стали применять порох для взрывов в войнах. А в 11 веке появилось первое пороховое оружие — ракеты, в которых порох загорался и происходил взрыв. Его использовали для штурма стен, хотя такие ракеты в первую очередь психологически воздействовали на врага. Получение пороха в России Дата появления первого пороха в России — 1389 год. С 15 века в стране стали открываться пороховые заводы.
Особое внимание изготовлению данной продукции уделялось при Петре I. Именно при нем активно развивается промышленность и военное дело.
В 1846 г. Шёнбейн получил вид никроклетчатки, которому дали характерное название пироксилин от греческого «пиро» — огонь.
В 60-70-х гг. В России опыты с «огнестрельной бумагой» и «ватным порохом» вели полковник А. Фадеев и академик Б. Уже в 1868 г.
Шульце в Германии начал выпуск пироксилинового бездымного пороха в русской литературе назывался «химическим порохом». Наконец, в 1884 г. Вьель, применив желатинизацию пироксилина, создал стабильный пироксилиновый бездымный порох, а три года спустя нитроглицериновый «баллистит» представил швед А. В 1854 г.
Зинин предлагал использовать во взрывчатых веществах нитроглицерин, но только в 1889 г. Введение бездымных порохов в военное оружие шло стремительно — в 1886 г. Первые партии пироксилинового пороха в России получил в 1890 г. Охтенский завод под руководством профессора Н.
Федорова, затем к выделке пироксилиновых порохов подключились Казанский, Шосткинский, Екатерининский заводы. Требовалось подобрать и ударные составы капсюлей для новых патронов. Как пример — капсюль-воспламенитель револьверного патрона мог включать гремучую ртуть обеспечивала безотказное воспламенение состава за счет высокой чувствительности к удару , бертолетову соль окислитель и антимоний горючее, обеспечивавшее достаточно продолжительный и сильный луч пламени для воспламенения пороха. Неоржавляющий ударный состав малокалиберных патронов.
В связи с принятием бездымных порохов калибры ручного военного оружия уменьшались. Сила бездымного пироксилинового пороха в три раза выше, чем у дымного, сгорает бездымный порох медленнее и ровнее, кривая распределения давления пороховых газов по длине канала ствола и по времени более плавная. Уменьшение калибра сулило не только облегчение оружия и патронов, но и улучшение баллистических свойств — более легкая пуля, относительное удлинение ствола и лучшие внутрибаллистические характеристики обеспечивали существенное увеличение начальных скоростей и меткости стрельбы. Но при бездымном порохе средний уровень давления газов в канале ствола оказывался выше, обычная свинцовая пуля при таких давлениях и скоростях срывалась с нарезов, потому новые патроны получили пули с пластичной, но прочной металлической оболочкой.
Это, кстати, еще более увеличило спрос на такие сплавы меди, как латунь уже широко использовавшуюся для производства тех же гильз и мельхиор. Образцы револьверных патронов центрального воспламенения периода перехода от дымных порохов к бездымным: 1 —. Бездымные пороха позволили увеличить мощность оружия, не увеличивая габаритов. Где-то, как во Франции, Швейцарии или России, пошли на уменьшение калибра армейского, в надежде сделать сам револьвер компактнее и легче, где-то — как в США или Великобритании — сохранили прежние, крупные калибры револьверных патронов.
Мощность револьверных патронов с бездымным порохом и необходимость быстрого перезаряжания определили популярность схемы с цельной рамкой и откидываемым вбок барабаном. Однако в России была выбрана иная система. Необходимость перехода к новому револьверу была осознана в той же мере, как и необходимость новой винтовки.
Городской суд рассматривает уголовное дело в отношении охотника Сергея Беляева. Он обвиняется в хранении и сбыте взрывчатых веществ в виде бездымного пороха массой 185 г. Изначально он хранил этот порох для личного пользования, но потом продал остатки своему знакомому, не проверив наличия у последнего охотничьего билета.
Слушая это дело, Вичугский городской суд предположил, что норма закона может быть неконституционной, поскольку позволяет привлекать к уголовной ответственности за действия с охотничьим порохом как за действия со взрывчатым веществом. КС, в свою очередь, дал уточнения в постановлении, согласно которым оспариваемое положение позволяет относить охотничий порох к взрывчатым веществам с учетом заключения соответствующей экспертизы.
Пещеры, содержавшие скопления гуано, были найдены, например, в предгорьях Крыма, что позволило организовать небольшой пороховой завод на «пещерном сырье» в Севастополе во время англо-франко-русской войны 1854—1855 гг. Естественно, все европейские запасы были невелики, и их быстро выработали. На выручку пришли громадные запасы гуано вдоль тихоокеанского побережья Южной Америки. Миллионные колонии птиц, питающихся рыбой, — чайки, бакланы, крачки, альбатросы — гнездились на скалистых берегах вдоль побережья Перу, Чили и на прибрежных островах рис.
Поскольку в этом районе почти не бывает дождей, гуано накапливалось на побережье в течение многих веков, образовав в некоторых местах залежи толщиной в десятки метров и протяженностью свыше 100 км. Гуано представляло собой не только источник селитры, но и ценное удобрение, спрос на него постоянно возрастал. В результате в 1856 г. Согласно этому закону гуановые острова считались владением США, что содействовало ускоренному захвату таких островов и созданию контроля над источниками ценного ресурса. Колония морских птиц — «производителей» гуано Потребность в гуано достигла такого размаха, что в начале XX в. Возникла проблема, подобные которой химия всегда умела решать, был создан принципиально иной порох, для его изготовления селитра вообще не требовалась.
Все начиналось с полимеров Человечество очень давно научилось использовать природные полимеры хлопок, шерсть, шелк, шкуры животных. Формы получаемых изделий — волокна для изготовления тканей или пласты кожи — зависят от исходного материала. Чтобы изменить форму принципиально, необходимо было каким-либо способом химически модифицировать исходный материал. Именно целлюлоза открыла путь к подобным превращениям, что в конечном итоге привело к созданию химии полимеров. Из целлюлозы состоит хлопковая вата, древесина, льняные нити, пеньковые волокна и, естественно, бумага, которую изготавливают из древесины. Полимерная цепь целлюлозы собрана из циклов, соединенных кислородными перемычками, внешне это напоминает бусы рис.
Полимерная цепь целлюлозы Поскольку в составе целлюлозы находится много гидроксильных НО-групп, именно их стали подвергать различным превращениям. Одна из первых удачных реакций — нитрование, то есть введение нитрогрупп NO2 действием на целлюлозу азотной кислоты HNO3 рис. Нитрование целлюлозы Чтобы связать выделяющуюся воду и тем самым ускорить процесс, в реакционную смесь добавляют концентрированную серную кислоту. Если хлопковую вату обработать указанной смесью, а затем отмыть от следов кислот и высушить, то внешне она будет выглядеть точно так же, как исходная, но в отличие от натурального хлопка такая вата легко растворяется в органических растворителях, например в эфире. Это свойство было сразу же использовано, из нитроцеллюлозы стали изготавливать лаки — они образуют великолепную блестящую поверхность, легко поддающуюся полировке нитролаки. Долгое время нитролаки применяли для покрытия кузовов автомобилей, сейчас их сменили акриловые лаки.
Кстати, лак для ногтей тоже делают из нитроцеллюлозы. Не менее интересно, что из нитроцеллюлозы была изготовлена первая в истории полимерной химии пластмасса. В 1870-е гг. Такому пластику придавали определенную форму при повышенной температуре и под давлением, а когда вещество остывало, заданная форма сохранялась. Пластик получил название целлулоид, из него стали делать первые фото- и кинопленки, бильярдные шары заменив тем самым дорогую слоновую кость , а также различные бытовые предметы расчески, игрушки, оправы для зеркал, очков и др. Недостатком целлулоида было то, что он легко воспламенялся и очень быстро сгорал, причем остановить горение было почти невозможно.
Поэтому целлулоид был постепенно вытеснен другими, менее пожароопасными полимерами. По этой же причине довольно быстро отказались от искусственного шелка из нитроцеллюлозы. Популярный некогда целлулоид не забыт и сегодня. Известная рок-группа Tequilajazz выпустила альбом с названием «Целлулоид». В альбом вошли некоторые мелодии, написанные для фильмов, а слово «целлулоид» указывает на материал, из которого ранее делали кинопленку. Если бы авторы хотели дать более современное название альбому, то его следовало назвать «Ацетат целлюлозы», поскольку он менее пожароопасен и потому вытеснил целлулоид, а ультрасовременным названием было бы «Полиэфир», который начинает успешно конкурировать с ацетатом целлюлозы при изготовлении кинопленки.
Существуют изделия, где целлулоид применяют до сих пор, он оказался незаменим при изготовлении шариков для настольного тенниса; по мнению гитаристов, наилучший звук дают медиаторы плектры из целлулоида. Иллюзионисты используют небольшие палочки из этого материала, чтобы продемонстрировать яркое, быстро исчезающее пламя. Горючесть нитроцеллюлозы, прервавшая ее «карьеру» в полимерных материалах, открыла широкую дорогу совсем в ином направлении. Огонь без дыма Еще в 1840-х гг. В 1846 г. Шонбейн во время работы пролил на стол концентрированную азотную кислоту и для ее удаления воспользовался хлопковой тряпкой, которую затем повесил сушиться.
Как Попов ловил молнии, а Менделеев изобрел новый вид пороха
Дымный порох воспламеняется в сотни раз быстрее, чем бездымный 1-3 м/с и 10 мм/с, соответственно. это тип метательного взрывчатого вещества, используемого в огнестрельном оружии и артиллерии, который производит меньше дыма при выстреле, в отличие от исторического черный порох его заменили. Группа ученых Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработала технологию обработки целлюлозы, с помощью которой можно получить бездымный порох для вспомогательных систем управления космическим кораблем и. новости города Иваново и Ивановской области. Производство бездымного пороха в России было налажено благодаря Д.Г. Бурылину. Он создал в Иваново-Вознесенске предприятие, на котором производил один из компонентов.