Pólvora pirocolódica
El polvo pirocolódico ( polvo sin humo ) es un tipo de polvo de nitrocelulosa , que incluye nitrocelulosa altamente soluble y el propio solvente, los componentes adicionales son varios aditivos diseñados para estabilizar la formación de gas. El nombre "pirocolodico" fue dado a esta pólvora por su creador D. I. Mendeleev , de acuerdo con el tipo de nitrocelulosa recibida el 23 de enero de 1891 y nombrada por él - "pirocolodio" ("piro-" - fuego, "colodión" - pegamento ) .
Historial de creación
La historia de la primera pólvora sin humo en Rusia está asociada con el nombre de Dmitri Ivanovich Mendeleev . D. Mendeleev recibió 2 gramos de polvo de piroxilina en Francia, de Arnoux y E. Sarro, en el Laboratorio Central de Polvos, resultó ser suficiente para establecer su composición y propiedades: 1) se utiliza una mezcla de piroxilina alta y baja en nitrato ; 2) 1 g de la mezcla libera alrededor de 200 cm³ de óxido de nitrógeno ; 3) para la gelatinización se utiliza una mezcla de éter y alcohol en una proporción de 2:1. Al mismo tiempo, esta pólvora no podía usarse en armas de gran calibre.
Según los libros de trabajo de 1890, titulados "Pólvora", se puede entender que el científico buscaba obtener un producto químicamente homogéneo, a diferencia de los extranjeros: francés , una mezcla de dos nitrocelulosas de diversos grados de nitración, e inglés , una mezcla de nitrocelulosa y nitroglicerina. En los primeros experimentos, estableció que bajo ciertas condiciones es posible obtener un producto homogéneo estable que se disuelve bien en una mezcla de alcohol y éter.
Mendeleev prestó especial atención a la composición de la mezcla nitrante: una solución de ácido sulfúrico y nítrico . Cambió la composición y concentración de los ácidos, el tiempo y la temperatura de nitración, probó varios materiales ( papel , algodón ). Para diciembre de 1890, había obtenido nitrocelulosa completamente soluble. 23 de enero de 1891 - el mejor producto final - pirocolodio.
Al final de su vida, en 1906, Mendeleev describe muy sucintamente la composición del pirocolodio [1] :
Mi secreto. La esencia del asunto en la obtención de pirocolodio: la cantidad de agua de dilución debe ser igual a la cantidad de agua hidratada. Por ejemplo:
H 2 SO 4 + 2HNO 3 + 2H 2 O, 2H 2 SO 4 + 2HNO 3 + 3H 2 O, H 2 SO 4 + 2HNO 3 + ( n + m ) H 2 O
dará el mismo pirocolodio, si se toma en gran exceso en relación con la fibra.
Cronología
A pesar de las versiones existentes, de una forma u otra exponiendo las circunstancias de obtención de la pólvora pirocolódica, la información documental señala lo siguiente:
- 20 de mayo - El vicealmirante N. M. Chikhachev, jefe del Ministerio Naval , propuso "servir como escenario científico para el negocio de la pólvora rusa", a lo que Mendeleev respondió con una carta en la que, expresando su consentimiento, señaló la necesidad de un viaje al extranjero con I. M. Cheltsov y L. G. Fedotov y la organización del laboratorio para el estudio de explosivos; El 5 de junio visitó a Chikhachev para consultas sobre el próximo viaje de negocios.
- El 7 de junio, por la tarde, con los expertos indicados en el campo de los explosivos, partió de Kronstadt en vapor hacia Londres .
- 14 de junio - llegó a Londres;
- 15-25 de julio: reunión con F. Abel (presidente del Comité de Explosivos, que descubrió la cordita ), J. Dewar (miembro de este comité, coautor de la cordita), W. Ramsay , W. Anderson, A. Tillo y L. Mond; en el laboratorio de W. Ramsay tuvo una reunión con R. Jung, J. Stokes y E. Frankland.
- 21 de junio: visitó la fábrica de armas de fuego rápido y pólvora Nordenfeld-Maxim, donde él mismo probó la pólvora.
- 22 de junio: visitó Vulvich Arsenal con Cheltsov , donde observó la combustión de varios explosivos (después de visitar el sitio de prueba, Mendeleev anota en su cuaderno: "Pólvora sin humo: piroxilina + nitroglicerina + aceite de ricino; tiran, cortan escamas y columnas de alambre . Dio muestras ... "); recibió un préstamo de L. Mond .
- 27 de junio: visitó al embajador ruso en Londres; envió un mensaje a N. M. Chikhachev sobre la producción de explosivos; llegó a París a las 11 de la noche .
- 30 de junio - Visita de los científicos A. Gauthier y E. Sarro (director del Laboratorio Central de Polvos de Francia).
- 3-14 de julio: reunión con L. Pasteur , P. Lecoq de Boisbaudran , A. Moissan , A. Le Chatelier .
- 5 de julio: junto con Cheltsov, se reunió con M. Berthelot .
- 6 de julio - visitó el Louvre ; Hizo un llamamiento al Ministro de Guerra de Francia , Ch. L. Freysinier , para obtener permiso para visitar las fábricas de explosivos.
- 9 de julio: Sarro informa a Mendeleev de su consentimiento para visitar su laboratorio.
- 10 de julio - presencia en la prueba de la pólvora en el laboratorio de E. Sarro.
- 11 de julio - Visita del Ministro de Guerra Ch. L. Freycinier.
- 12 de julio - Recibe una muestra de pólvora "para uso personal" de Arnoux[ quien? ] y E. Sarro (2 d).
- 14 de julio: visitó el embajador ruso A.P. Morenheim .
- 15 de julio - partió de París.
- 17 de julio - llegó a San Petersburgo.
- 19 de julio - Escribió un informe para el Ministerio Naval en un viaje de negocios sobre temas de fabricación de pólvora.
- 16 de octubre: un memorando de D. I. Mendeleev, I. M. Cheltsov y L. G. Fedotov a N. M. Chikhachev "Sobre pólvora sin humo" con un análisis del estado del negocio de la pólvora en el extranjero y un programa para "aplicar la información recibida en Rusia".
- 27 de octubre: Mendeleev es nombrado consultor del Ministerio Naval en temas de fabricación de pólvora.
- Octubre - investigó la nitración de celulosa en el laboratorio universitario; en el cuaderno "Pólvora" ingresó datos sobre la producción de piroxilina y pólvora en Rusia, se describen los experimentos en el laboratorio universitario.
- 3 de noviembre: en la fábrica de pólvora de Okhta , estuvo presente cuando se probaron pólvora sin humo en varios tipos de armas.
- 6 de noviembre: envió una solicitud a la planta de Okhta sobre la tecnología de pólvora sin humo.
- 27 de noviembre: escribe al Ministro de Guerra P. S. Vannovsky , sugiriendo que los químicos, especialistas en explosivos, L. N. Shishkov, N. P. Fedorov y G. A. Zabudsky se incluyan en el trabajo de las organizaciones asociadas con la fabricación de pólvora .
- Noviembre: en los libros de trabajo ("Planta de Okhta", "Materias primas", "Pólvora"), ingresó información sobre las pruebas de pólvora, sobre sus diversos tipos y cálculos de mezclas de nitración.
- Diciembre - se obtuvo nitrocelulosa soluble en el laboratorio de la universidad; Nota secreta de Mendeleev a P. Vannovsky "Sobre las condiciones económicas para la preparación de pólvora sin humo adoptadas para el rearme del ejército".
- 1-14 de enero: una entrada en el libro de trabajo sobre la distribución de agua en mezclas de soluciones de ácidos sulfúrico y nítrico al seleccionar mezclas nitrantes; realizó experimentos en busca de la composición óptima de la mezcla nitrante para obtener una sustancia homogénea.
- 16 de enero: comenzó a registrar los cálculos de la dependencia de la densidad de las soluciones de ácido sulfúrico con la concentración y la temperatura según los nuevos datos de la literatura.
- 23 de enero: recibió nitrocelulosa, que "se disuelve como el azúcar", y la llamó pirocolodio.
- 23 al 29 de enero: estudió los procesos de nitración de algodón, hilo, fibra, algodón, papel y otros materiales.
- 15 de febrero: en vista del inicio del uso de pólvora sin humo, escribió dos memorandos al presidente del Comité de Artillería del Ministerio de Guerra, L. P. Sofiano: "Informes sobre el Laboratorio Principal de Artillería de Explosivos" y "Consideraciones sobre el" balística interna de un arma "".
- 25 de febrero - en una reunión del Comité de Artillería, hizo un informe sobre la cordita, un polvo sin humo inventado por F. Abel y J. Dewar; escribió un memorando al Ministro de Finanzas I. A. Vyshnegradsky "Sobre los derechos de aduana sobre el azufre y las piritas de azufre".
- El 8 y 9 de marzo dio una conferencia sobre pólvora sin humo en la Asamblea Naval de Kronstadt.
- 14 de junio — El Consejo de Estado establece las normas sobre el personal del Laboratorio Científico y Técnico del Ministerio Naval para el estudio de la pólvora y los explosivos.
- 24 de junio: escribió una carta a la Dirección General de Artillería en respuesta a un mensaje del general N.P. Fedotov sobre la construcción de una planta para la producción de nitroglicerina.
- 8 de agosto - Gran inauguración y consagración del Laboratorio Científico y Técnico del Ministerio Naval para el estudio de la pólvora y explosivos con la participación del jefe del Ministerio Naval N. M. Chikhachev, el jefe del Comité Técnico Naval K. P. Pilkin , el jefe de el puerto V. P. Verkhovsky y miembros del comité técnico y funcionarios del Comité de Artillería.
- 14 de agosto: D. I. Mendeleev e I. M. Cheltsov presentaron un informe sobre la pólvora sin humo al Comité Marino.
- 14 de diciembre: en un memorando de D. I. Mendeleev y S. P. Vukolov dirigido a N. M. Chikhachev, se informó que se había completado la primera etapa del estudio de los polvos sin humo existentes.
- 6-21 de diciembre: el asistente de laboratorio F. Yu. Vorozheykin presentó un informe sobre el estudio de los cambios en la concentración de una mezcla de ácidos sulfúrico y nítrico con una superficie de evaporación abierta.
- 5 de febrero: informe de D. I. Mendeleev al inspector jefe de la Artillería Naval sobre la disposición de un taller de fábrica para la preparación de pólvora sin humo.
- 12-13 de mayo: D. I. Mendeleev grabó varias composiciones de pirocolodio.
- 9 y 12 de junio - Se informó al Ministerio de Marina sobre los resultados de las pruebas de pirocolodio.
- 28 de septiembre - D. I. Mendeleev respondió al inspector de Artillería Naval sobre el costo de la pólvora sin humo.
- 15 de octubre: memorándum a N. M. Chikhachev sobre "pólvora de cañón" y una descripción de "pirocolodía".
- Abril - pruebas de pólvora de pirocolodio
- 1 de mayo: elaboró un plan de trabajo para la producción industrial de polvo sin humo en empresas químicas y calculó el costo de producción.
- 5 de mayo: compiló un memorando para N. M. Chikhachev sobre cómo suministrar a la flota rusa pólvora sin humo pirocolódica.
- 3 de junio: D. I. Mendeleev envió una carta al Ministerio Naval sobre un viaje a la planta de P. K. Ushkov (cerca de Yelabuga ) y con una solicitud para enviar allí empleados del Laboratorio Científico y Técnico del Ministerio Naval.
- 5 de junio: el almirante S. O Makarov telegrafía a D. I. Mendeleev sobre la prueba exitosa de la pólvora pirocolódica.
- 10 de junio: carta de D. I. Mendeleev al Ministerio Naval sobre la preparación de un viaje a la planta química de P. K. Ushkov.
- 12 de junio: informó al Ministerio Naval sobre la firma por parte de PK Ushkov de una orden para la fabricación de un lote de prueba de pólvora pirocolódica en su planta.
- 15 de junio: una carta al Ministerio de Marina sobre el aplazamiento de la ejecución de la orden por parte de la compañía de PK Ushkov; respuesta a S. O. Makarov en un telegrama fechado el 5 de junio.
- 22 de junio - Se fue de viaje de negocios a Yelabuga.
- 30 de junio: una carta a su hijo Vladimir con impresiones sobre la construcción de una tienda para la producción de pólvora.
- Junio: una nota para el Ministro de Marina "Sobre polvo pirocolódico sin humo".
- 10 de julio: una carta de D. I. Mendeleev al Ministerio Naval sobre formas de reducir el costo del pirocolodio.
- 12 de julio: una carta a la Dirección de Artillería sobre la fabricación de un lote de pólvora sin humo en la planta de PK Ushkov.
- 20 de julio: una carta al Ministerio Naval sobre la producción de pirocolodio y su uso en las fuerzas terrestres.
- 29 de julio: carta al químico PP Rubtsov con consejos sobre la práctica de producir pirocolodio; una carta a S. O. Makarov sobre la necesidad de organizar un taller de pólvora.
- Principios de agosto: salida a la planta P. K. Ushkov.
- 13-16 de agosto: entradas en el libro de trabajo sobre pruebas tecnológicas en la planta de P. K. Ushkov.
- 20 de agosto: una nota para P.K. Ushkov sobre la posibilidad de producir 15 libras de pirocolodio por día.
- 21 de agosto: D. I. Mendeleev transfirió a P. P. Rubtsov la gestión de la producción de pirocolodio.
- 24 de agosto: una carta de D. I. Mendeleev al Ministerio de Marina con una solicitud para extender el viaje de negocios de P. P. Rubtsov y F. Yu. Vorozheykin a la planta de P. K. Ushkov; salida de D. I. Mendeleev de la fábrica.
- 10 de septiembre: una carta al presidente del Comité Técnico del Ministerio Naval S. O. Makarov con la solicitud de enviar al Ministro de Guerra D. I. Mendeleev las adiciones a su memorándum que describen los fundamentos científicos para la producción de pólvora pirocolódica.
- 21 de septiembre: carta a P.P. Rubtsov que indica la finalización de los experimentos con pirocolodio.
- Septiembre: una carta a S. O. Makarov sobre la transferencia de tecnología de pirocolodio a las fuerzas terrestres.
- 3 de octubre: S. O. Makarov informó a D. I. Mendeleev sobre la solicitud de la Sociedad Rusa para la fabricación y venta de pólvora para familiarizarse con su pólvora pirocolódica.
- 6 de octubre: discutió con I. M. Cheltsov el tema de transferir el secreto del pirocolodio a la sociedad rusa para la fabricación y venta de pólvora; D. I. Mendeleev propuso "posponer" en aras del secreto.
- 18 de octubre: una carta de D. I. Mendeleev al jefe de la fábrica de pólvora de Okhta A. I. Strudzinsky sobre la prioridad en el desarrollo de un proceso para deshidratar piroxilina con alcohol.
- 2 de noviembre: un mensaje sobre la entrega a San Petersburgo de un lote de pirocolodio de la planta química de P. K. Ushkov.
- 8 de diciembre: las últimas entradas en el libro de trabajo "Pólvora".
- 20 de enero - El "Diario" de la Comisión de la Planta Okhta fue enviado a Mendeleev para la consideración de su memorándum "Sobre el polvo pirocolódico sin humo" (junio de 1893) - el diario refleja comentarios críticos sobre las cualidades y ventajas técnicas del polvo pirocolódico.
- Enero - Mendeleev escribe un artículo "Sobre la pólvora sin humo del Departamento Naval" [2]
- 4 de febrero: envió comentarios a Chikhachev sobre el "Diario" de la Comisión Okhta (29 de enero).
- 5 de febrero: D. I. Mendeleev presentó a N. M. Chikhachev sus pensamientos sobre los resultados del trabajo de la Comisión Okhta, que subestimó la calidad de la pólvora pirocolódica y minimizó el papel del científico en su creación.
- 19 de febrero: una carta a S. O. Makarov sobre los resultados del trabajo de la Comisión Okhta y sobre la conveniencia de usar pólvora pirocolódica para fortalecer la capacidad de defensa de Rusia.
- 15 de marzo: carta de S. Makarov al Ministerio Naval sobre los méritos de D. I. Mendeleev en la creación de pólvora pirocolódica con respecto a la conclusión de la Comisión Okhta.
- 18 de marzo: una carta al Ministro de Guerra P. A. Vannovsky con una solicitud de reunión para evaluar los resultados de las pruebas de pólvora en armas de nuevo estilo y un informe sobre los resultados del estudio de varios tipos de pólvora.
- 21 de junio - en Inglaterra; visitó con F. I. Blumbach la planta de Nordenfeld-Maxim.
- 26 de marzo: carta a N. M. Chikhachev sobre el consentimiento de P. S. Vanovsky para publicar una serie de artículos de D. I. Mendeleev sobre la pólvora pirocolódica "en una edición especial" de News of the Marine Scientific and Technical Laboratory.
- Junio: escribió el prefacio del artículo "Sobre la pólvora pirocolódica" para la "Colección del mar" [3]
El almirante S. Makarov , inspector jefe de artillería naval,
otorgó altas calificaciones a la pólvora pirocolódica : "Las pruebas en 1893 demostraron la idoneidad de la nueva poción sin humo para usar en armas de fuego de todos los calibres".
Debido a su lejanía de organizaciones con un propósito similar, en particular de la planta de pólvora de Okhta, la empresa Bondyuzhinsky resultó no ser rentable, además, no se clasificó; en el mismo año, Mendeleev propuso convertir la planta de piroxilina marina en San Petersburgo a una nueva tecnología, que requirió la adquisición de equipos franceses. El choque de intereses departamentales fue el principal obstáculo: en respuesta al veredicto sesgado de la Comisión Okhta sobre la identidad de piroxilina y pirocolodio, S. Makarov aplicó al Ministerio Naval con una justificación de la prioridad de Mendeleev, quien en la situación actual se vio obligado a dimitir en 1895 del cargo de su consultor.
El científico logró obtener el permiso para la publicación: en 1895-1896, la Colección Marina publicó dos de sus grandes artículos bajo el título general "Sobre el polvo sin humo pirocolódico", donde se considera específicamente la química de la tecnología y la reacción para la obtención de pirocolodio. dado:
5C 6 H 10 O 5 + 12HNO 3 → C 30 H 38 (NO 2 ) 12 O 25 + 12H 2 O,
se caracteriza el volumen de gases emitidos durante su combustión, se considera la materia prima de manera consistente y detallada. D. I. Mendeleev, comparando escrupulosamente el polvo pirocolódico con otros polvos en 12 parámetros, demuestra sus ventajas innegables, en primer lugar, la estabilidad de la composición, la homogeneidad y la ausencia de "rastros de detonación". [1] [4]
El destino de la pólvora pirocolódica de Mendeleev
Más tarde, gracias al esfuerzo del ingeniero francés Messen, que no era otro que un experto de la fábrica de polvos de Okhta , interesado en utilizar su tecnología de piroxilina, esta última fue reconocida como idéntica a los resultados de los desarrollos de D. Mendeleev [5 ] [6] . En ese momento, le dieron poca importancia a la investigación nacional y, en lugar de desarrollarlos, prefirieron comprar privilegios y patentes extranjeras: el teniente subalterno de la Marina de los EE. UU. Se apropió del derecho a la "autoría" y la producción de la pólvora de Mendeleev. D. Bernado, que en ese momento se encontraba en San Petersburgo ( ing. . John Baptiste Bernadou ), "a tiempo parcial" era empleado de la ONI ( ing. Office of Naval Intelligence - Office of Naval Intelligence) [7] , quien obtuvo la receta y, como nunca antes había hecho esto, repentinamente a partir de 1898 "se dejó llevar por el desarrollo" de la pólvora sin humo, y en 1900 recibió una patente para "Explosivos coloides y su producción" ( eng. Patente de EE. UU. 2253: Para mejoras en explosivos sin humo o coloides y proceso para su fabricación [8] ), en sus publicaciones reproduce las conclusiones de D. Mendeleev.
Y Rusia, "según su antigua tradición", compró esta pólvora en grandes cantidades en Estados Unidos durante la Primera Guerra Mundial , y los marineros todavía se indican como inventores: el teniente D. Bernadou y el capitán J. Converse ( Ing. George Albert Converse ). [4] [5] [9] [10]
Literatura
- Crónica de la vida y obra de D. I. Mendeleev / L.: Nauka . 1984
Notas
- ↑ 1 2 NAM Universidad Estatal de San Petersburgo . Biblioteca personal de D. I. Mendeleev, v. 1032/12 - Crónica de la vida y obra de D. I. Mendeleev. L.: Ciencia . 1984, página 313
- ↑ Publicado solo en 1952. - Mendeleev D. I. Obras. L.-M.: 1952. T. 25. S. 483-490
- ↑ Mendeleev D. I. Works. L.-M.: 1949. T. 9. S. 208-308
- ↑ 1 2 D. I. Mendeleiev. Obras recopiladas. Volumen IX. Pólvora. L.-M.: Editorial de la Academia de Ciencias de la URSS, 1954
- ↑ 1 2 Tishunin I. V. Breve historia del desarrollo de la pólvora - Biblioteca aeroespacial Copia de archivo del 4 de octubre de 2010 en Wayback Machine
- ↑ Una breve historia del desarrollo de la pólvora . Fecha de acceso: 27 de febrero de 2011. Archivado desde el original el 24 de enero de 2013. (indefinido)
- ↑ Dictionary of American Naval Fighting Ships - Dictionary of American Naval Fighting Ships (enlace no disponible) . Fecha de acceso: 27 de febrero de 2011. Archivado desde el original el 7 de abril de 2014. (indefinido)
- ↑ Amazon.com: SOLICITUD DE PATENTE ORIGINAL NÚMERO 2253 PARA MEJORAS EN EXPLOSIVOS O COLOIDES SIN HUMO Y PROCESO PARA FABRICAR LOS MISMOS. (FILADELFIA).: John Baptiste. Berna…
- ↑ Marshall, Arturo. Explosivos, su fabricación, propiedades, pruebas e historia. J & A Churchill, Londres, 1915
- ↑ TL Davis. Química de la Pólvora y Explosivos, Coll. Vol., Angriff Press, Hollywood, CA, 1943 (reimpreso en 1991)