战争中的硝酸盐。 第一部分。从Sun-Symyao和Bertold Schwartz到D.I. 门捷列夫
真正处于爆发力的魔鬼身上，准备好随时开始摧毁和破坏周围的一切。 保持这种地狱产品并在需要时释放它是化学家和烟火制造和使用炸药时必须解决的主要问题。 该 故事 爆炸物（爆炸物）的产生和发展，如在一滴水中，显示了国家和帝国的出现，发展和死亡的历史。
在编写课程大纲时，作者反复指出，统治者对科学发展保持警惕的国家，尤其是数学的自然三位 - 物理 - 化学 - 在发展中达到了顶峰。 一个生动的例子是德国世界舞台上的快速上升，半个世纪以来，不同国家的联盟实现了一次飞跃，其中一些甚至在没有小规模范围的情况下在欧洲的详细地图上看到了一个不得不被认为超过一个半世纪的帝国。 在这个过程中，我没有减少伟大的俾斯麦的优点，我将引用他在普法战争胜利结束后所说的话：“一位简单的德国老师赢得了这场战争。” 作者一如既往地将审查工作放在提高军队和国家战斗力的化学方面，而不是假装他的意见是排他性的。
通过发表文章，作者故意像Jules Verne一样，避免指定具体的技术细节，并专注于获取爆炸物的纯工业方法。 这不仅与科学家对其作品的结果（无论是实践的还是新闻的）的可理解的责任感有关，而且因为研究的主题是“为什么如此而非其他”而不是“谁先得到它”的问题。物质。“
此外，作者向读者道歉，强制使用化学术语 - 科学的属性（由他们自己的教学经验表明，而不是学龄儿童最喜爱的）。 如果不提及化学术语就意识到不可能写出化学品，作者会尽量减少特定的词汇量。
最后一个。 作者引用的数字不应被视为最终的事实。 不同来源的爆炸物特征数据不同，有时相当强烈。 这是可以理解的：弹药的特性很大程度上取决于它们的“商业”类型，外来物质的存在/不存在，稳定剂的引入，合成方式以及许多其他因素。 确定爆炸物特性的方法在均匀性方面也没有差异（尽管这里将有更多的标准化），并且它们也没有特殊的再现性。
BB分类
根据爆炸的类型和对外部影响的敏感性，所有爆炸物分为三大类：
1。 启动BB。
2。 爆破炸药。
3。 投掷炸药。
启动BB。 他们对外部影响非常敏感。 它们的其余特征通常很低。 但是它们具有有价值的特性 - 它们的爆炸（爆炸）对爆破和推进爆炸物具有爆炸效应，爆炸通常对其他类型的外部影响根本不敏感或者具有非常低的灵敏度。 因此，起始物质仅用于引发爆破或推进爆炸物的爆炸。 为了确保起爆炸药的安全性，它们被包装在保护装置（胶囊，胶囊套管，雷管舱，电雷管，保险丝）中。 引爆炸药的典型代表是：爆炸性汞，叠氮化铅，teneres（TNRS）。
爆破炸药。 事实上，这就是他们所说和写的内容。 他们装备炮弹，地雷，炸弹，火箭，地雷; 他们炸毁了桥梁，汽车，商人......
爆破炸药根据其爆炸特性分为三组：
- 增加权力（代表：RDX，HKT，ten，tetryl）;
- 正常功率（代表：TNT，Melinit，塑料）;
- 降低功率（代表：硝酸铵及其混合物）。
增加功率的爆炸物对外部影响稍微更敏感，因此它们更常用于与减敏剂（降低爆炸物敏感性的物质）的混合物中或与具有正常功率的爆炸物的混合物中以增加后者的功率。 有时高功率爆炸物被用作中间雷管。
投掷炸药。 这些是各种火药 - 黑烟，无烟的pyroxylin和硝酸甘油。 它们还包括用于烟花，信号和照明火箭，照明射弹，地雷和航空炸弹的各种烟火混合物。
关于黑色粉末和黑色berthold
几个世纪以来，人类使用的唯一一种爆炸物是黑色粉末。 有了它，他们就用大炮向敌人投掷原子核，并用它们填充炸弹。 火药用于地下矿井，用于破坏堡垒的墙壁，用于破碎岩石。
在欧洲，他从十三世纪开始就知道了，在中国，印度和拜占庭甚至更早。 中国科学家Sun-Shymyao在682，Maximilian Grek（XIII-XIV世纪）的论文“光之书”中描述了烟花火药的第一次记录描述，描述了一种基于拜占庭使用的硝酸钾作为着名的“希腊火”的混合物来自60％硝酸盐，20％硫和20％煤。
欧洲火药发现的历史始于一位英国人，一位方济会修士Roger Bacon，他在1242一年的书中发表了一篇关于火箭和烟火（40％硝石，30％煤和30％硫）和半神话僧侣伯特的黑色粉末的书。施瓦茨（1351年）。 然而，这可能是一个人：在中世纪使用假名是很常见的，随后与来源的约会混淆。
该组合物的简单性，三种成分中的两种（天然硫磺，现在在意大利南部和西西里岛并不罕见）的易得性，易于制备 - 所有这些都保证了欧洲和亚洲的粉末胜利游行。 唯一的问题是获得大量的硝酸钾，但他们成功地应对了这项任务。 由于当时唯一已知的硝酸钾矿床位于印度（因此其第二个名称是印度），几乎所有国家都建立了当地生产。 即使有一种坚定的乐观态度，也不可能称之为令人愉快的原因：它的原料是粪便，动物内脏，尿液和动物毛发。 这种恶臭和高度污染的混合物中最不令人不愉快的成分是石灰和钾碱。 几个月来所有这些财富都陷入了陷阱，它们在固氮菌的作用下徘徊。 释放的氨被氧化成硝酸盐，最终产生令人垂涎的硝酸盐，通过重结晶分离和纯化 - 我也说，这项工作并不是最令人愉快的。 正如你所看到的，在这个过程中没有什么特别困难，原材料是相当实惠的，火药的可用性也很快变得普遍。
当时的黑色（或烟熏）粉末是一种普遍的爆炸物。 多年来它既不是摇摇欲坠也不是摇滚，它既被用作投掷工具，也被用作第一枚炸弹的填充物 - 现代弹药的类型。 直到十九世纪前三十年末，粉末完全满足了进步的需要。 但科学和工业并没有停滞不前，很快就因为产能不足而无法满足当时的要求。 火药垄断的终结可以归因于17世纪的70年，当时A. Lavoisier和C. Berthollet根据Bertholl发现的开放氯酸钾（bertolet盐）组织生产bertolet盐。
Bevorlet盐的历史可以从Claude Berthollet研究Karl Scheele最近发现的氯的性质的那一刻开始。 通过使氯气通过热的浓氢氧化钾溶液，Berthollet获得了一种新物质，后来被氯酸钾称为化学家，而化学家则不是称为berthollet盐。 它发生在1786年。 虽然魔鬼的盐并没有成为一种新的爆炸物，但它完成了它的作用：首先，它是以衰老的“战争之神”的顺序寻找新替代品的动力，其次，它成为新型炸药的始祖 - 发起者。
爆炸油
在1846中，化学家们提出了两种新的炸药 - pyroxylin和硝酸甘油。 在都灵，意大利化学家Askanio Sobrero发现，用硝酸（进行硝化）处理甘油就足以形成油性透明液体 - 硝酸甘油。 关于他的第一个印刷信息发表在53二月15的L'Institut（XV，1847）期刊上，值得一些引用。 第一部分说：
接下来是对硝化体验的描述，这种体验仅对有机化学家有意义（并且仅从历史的角度来看），我们只会注意到一个特征：纤维素的硝基衍生物，如它们的爆炸能力，也是众所周知的[11]。
硝酸甘油是最强大和最敏感的爆炸性爆炸物之一，其处理需要特别小心和谨慎。
1。 灵敏度：来自腰痛的子弹可能会爆炸。 对10 kg重量的敏感度，从高度25 cm - 100％下降。 燃烧进入爆炸。
2。 爆炸性转化的能量 - 5300 J / kg。
3。 敲击速度：6500 m / s。
4。 Brizantnost：15-18 mm。
5。 爆炸性：360-400立方体。 见[6]。
俄罗斯着名化学家NN Zinin在克里米亚战争期间在1853-1855与军事工程师VF Petrushevsky一起制造了大量的硝酸甘油，证明了硝酸甘油的使用。
喀山大学教授N.N. Zinin
军事工程师V.F. Petrushevsky
但是生活在硝酸甘油中的魔鬼却被证明是恶意和反叛的。 事实证明，这种物质对外界影响的敏感性仅略低于爆炸性汞。 它在硝化时会爆炸，不能摇动，加热和冷却，放在阳光下。 它可能在存储期间爆炸。 如果你用火柴将它点燃，它可以完全平静地燃烧......
然而，到十九世纪中叶，对强力炸药的需求已经非常大，尽管发生了多次事故，硝化甘油仍被广泛用于爆破作业。
试图遏制邪恶的恶魔创造了许多，但荣耀驯兽师得到了阿尔弗雷德诺贝尔。 这一旅程的起伏，以及出售这种物质的收益的命运，已经广为人知，作者认为他们的细节多余。
被“挤压”到惰性填料的孔中（尝试了几十种物质，其中最好的是输液土 - 多孔硅酸盐，其中90％落入能够吸收硝酸甘油的孔中），保留了更多的“顺应性”承载着几乎所有的破坏力。 众所周知，诺贝尔给出了这种混合物，外部类似于泥炭，名称为“炸药”（源自希腊语“dinos” - 力）。 命运的讽刺：诺贝尔获得炸药生产专利一年后，Petrushevsky完全独立地将硝化甘油与氧化镁混合并接收爆炸物，后来被称为“俄罗斯炸药”。
硝酸甘油（更确切地说，甘油腈）是甘油和硝酸的完全酯。 通常通过用硫酸 - 硝酸混合物处理甘油（化学语言，酯化反应）来获得：
硝酸甘油的爆炸伴随着大量气态产物的释放：
酯化依次分三步进行：在第一步中得到甘油单硝酸酯，在第二步得到甘油二硝酸酯，在第三步得到甘油亚硝酸酯。 为了获得更完全的硝酸甘油产量，需要超过理论上所需量的20％过量的硝酸。
在置于冰水浴中的瓷盆或焊接的铅容器中进行硝化。 在一次运行中，获得约700g的硝酸甘油，并且在这样的操作的一小时内，其在3-4上进行。
但是，不断增长的需求使他们对硝酸甘油技术进行了调整。 随着时间的推移（在1882中），开发了在硝化器中生产爆炸物的技术。 该过程分为两个阶段：在第一阶段，将甘油与一半量的硫酸混合，因此利用大部分产生的热量，之后将硝酸和硫酸的预混合物注入同一容器中。 因此，避免了主要困难：反应混合物过度过热。 在压力4 atm下用压缩空气进行混合。 工艺性能 - 在100 - 20度下每10 min 12 kg甘油。
由于硝酸甘油（1,6）和废酸（1,7）的比重不同，它是从上方收集的，具有清晰的界面。 硝化后，用水洗涤硝酸甘油，然后用苏打水中的酸洗涤，再用水洗涤。 在该过程的所有阶段使用压缩空气进行混合。 通过一层煅烧食盐[9]过滤进行干燥。
可以看出，反应很简单（记住恐怖主义在十九世纪后期的浪潮中，提出了“轰炸机”，掌握了应用化学的简单版）和属于“简单的化学过程”（A.Shtetbaher）。 在最简单的条件下可以制造几乎任何量的硝酸甘油（制造黑色粉末并不容易）。
试剂的消耗如下：要获得150 ml硝酸甘油，需要服用：116 ml甘油; 1126毫升浓硫酸;
649 ml硝酸（至少62％浓度）。
战争中的炸药
炸药最初用于1870的法国 - 普鲁士战争 - 1871：普鲁士工兵用法国防御工事炸毁炸药。 但炸药的安全性却是相对的。 军方立即发现，子弹被子弹击中时，它的爆炸性能不会比它的祖先发动，并且在某些情况下燃烧会变成爆炸。
但是，获得强大弹药的诱惑是不可抗拒的。 通过非常危险和复杂的实验，我们设法发现，如果载荷不是瞬间增加，炸药就不会爆炸，而是逐渐地将射弹的加速度保持在一个安全的框架中。
在使用压缩空气时可以看到技术层面问题的解决方案。 在六月1886，5 - 炮兵团美国陆军中尉埃德蒙·路德维希G.杰林斯基已测试并完善了公司“美国工程”的原创开发。 空气炮口径380毫米和经由压缩到大气压15可以抛出贝壳长度140米3,35千克炸药227米。抛射长度1800Z米1,8千克炸药和所有51千空气长度5米。M.
驱动力由两个压缩空气气缸提供，其中上部一个用柔性软管连接到工具上。 第二个气缸是上部气源的储备，其中的压力由埋在地下的蒸汽泵维持。 这种射弹以炸药的形式发射，具有达斯的形式 - 一种炮弹 - 并且有一枚50磅的弹头。
剑桥公爵命令军队在米尔福德避风港测试一个这样的系统，但是在它最终击中目标之前，大炮几乎花掉了所有弹药，然而这个弹药被非常有效地摧毁了。 美国海军上将对新的大炮很满意：在1888中，发放了用于制造沿海炮兵的250炸药炮的钱。
1885年，Zelinsky成立了气动枪公司，用于陆军和 舰队 带炸药壳的气动枪。 他的实验使我们谈论气枪是一种新的希望 武器装备。 美国海军甚至在1888年建造了一艘炸药巡洋舰维苏威号，排水量为944吨，配备了三门这样的381毫米口径火炮。
“炸药”巡洋舰“维苏威”的计划
[中心]
所以看起来一动不动的枪[/ CENTER]
但奇怪的是：几年后，热情被失望所取代。 “在美西战争期间，”美国炮兵谈到了这一点，“这些枪从未到过正确的位置。” 虽然这里的重点不是枪支，而是炮兵射击的能力和枪支的严格附着，但这个系统没有得到进一步的发展。
在1885，荷兰在他的潜艇编号4上安装了Zelinsky气枪。 但是，它没有进行实际测试，因为 这艘船在发射期间遭遇了严重事故。
在1897，荷兰用新的Zelinsky枪重新装备了他的潜艇号8。 武器装备的是鱼雷管口径为18英寸（457毫米），带有三个白头鱼雷，还有Zelinsky用于炸药壳的严厉气枪（7弹药载荷为222 kg）。 然而，由于枪管太短，受到船的尺寸的限制，这种枪具有小的射程。 实际射击后，发明人在100,7中拆除了它。
将来，荷兰和其他设计师都没有安装枪支（装置），用于向潜艇发射地雷和炸弹。 所以Zelinsky的枪不知不觉地，但很快从现场消失[12]。
硝酸甘油兄弟
从化学角度来看，甘油是三原子醇类中最简单的代表。 有双原子对应物 - 乙二醇。 难道在他们熟悉硝酸甘油后，化学家们也注意到了乙二醇，希望使用起来更方便。
但在这里，爆炸物的魔鬼再次显示出他反复无常的性格。 二硝基乙二醇（它从未得到自己的名字）的特征与硝酸甘油没有太大区别：
1。 灵敏度：当2从高度20 cm下降kg负荷时爆炸; 对摩擦，火灾敏感。
2。 爆炸性转化的能量 - 6900 J / kg。
3。 敲击速度：7200 m / s。
4。 Brizantnost：16,8 mm。
5。 爆炸性：620 - 650立方体。 厘米。
亨利是第一次以1870 g获得。它是通过小心硝化乙二醇得到的，其方式与生产硝酸甘油相似（硝化混合物： H2SO4 - 50％ HNO3 - 50％; 比率 - 相对于乙二醇的1与5）。
硝化过程可以在较低温度下进行，这是较高产率[7，8]的倾向。
尽管事实上，DNEG的灵敏度通常略低于NG，但其应用并未带来显着的益处。 如果我们加上这个甚至比NG的更高，波动性和原材料的可用性更低，那么很明显这条道路也无处可去。
然而，他也没有变得完全无用。 最初，它被用作炸药的添加剂，在第二次世界大战期间，由于缺乏甘油，被用作无烟粉末中硝酸甘油的替代品。 由于DNEG的波动性，这种火药的保质期很短，但在战时条件下并不重要：很长一段时间没有人会把它们存放起来。
ChristianSchönbein围裙
目前尚不清楚军方将花多长时间寻找平息硝化甘油的方法，如果到了19世纪末，获得另一种硝基醚的工业技术还没有到来。 简而言之，他的外表故事如下[16]。
在1832，法国化学家Henri Brakonne发现，用硝酸加工淀粉和木纤维会产生不稳定的易燃易爆物质，他称之为xyloidin。 但是，这种发现的情况仅限于消息。 六年后，在1838，另一位法国化学家Theophile-Jules Pelouse以类似的方式加工纸和纸板，并获得了类似的材料，他称之为硝脒。 那时谁会想到，但不可能将硝脒用于技术目的的原因正是它的稳定性低。
在1845年，瑞士化学家ChristianFriedrichSchönbein（当时因臭氧发现而闻名）正在他的实验室进行实验。 他的妻子严格禁止他把他的烧瓶带到厨房，所以他急着在她不在的时候完成实验 - 他把一些酸味混合物洒在桌子上。 为了避免丑闻，他以瑞士精确度的最佳传统，用他的工作围裙擦拭它，混合物的好处并不是太多。 然后，在瑞士节俭的传统中，他用水洗了围裙，然后把它挂在炉子上晒干。 无论他是在那里停留很短的时间，历史都是沉默的，但是干燥后停机坪突然消失的事实已经确定。 而且，它并没有用英语安静地消失，但是大声地，你甚至可以说是迷人的：一瞬间爆炸，一声巨响。 但是什么引起了Schönbein的注意：爆炸发生时没有丝毫的烟雾！
虽然Schönbein不是第一个发现硝酸纤维素的人，但他得出的结论是发现它很重要。 那时，黑色粉末被用在火炮中，煤烟从枪中弄脏，在枪击之间必须清理它们之间，并且在第一次射击之后，这样的烟幕升起，几乎必须盲目地对抗。 可以说，黑烟云完美地标明了电池的位置。 唯一让生活更美好的事情就是认识到敌人处于同一个位置。 因此，对于爆炸性物质，它产生的烟雾少得多，而且比黑色粉末更强大，军方的反应热情高涨。
硝酸纤维素，没有黑色粉末的缺点，允许开始生产无烟粉末。 并且，在那个时代的传统中，决定将其用作推进剂和爆炸物。 在1885年度，经过大量的实验工作，法国工程师Paul Viel接受并测试了几公斤的pyroxylin板粉，称为粉末“B” - 第一种无烟粉末。 测试证明了新粉末的好处。
然而，为军事需要制造大量硝化纤维素并不容易。 硝化棉是迫不及待的战斗和工厂，作为一项规则，令人羡慕的规律性飞向空中，仿佛与生产硝化甘油的竞争。 在创建pyroxylin的工业生产技术时，必须克服这些障碍，因为没有其他爆炸物。 花了整整25年的时间才完成了来自不同国家的研究人员的大量工作，直到这种原始的纤维炸药变得适合使用，直到发现了许多方法和方法，这些方法和方法在产品长期储存期间以某种方式防止爆炸。 “任何”这一表达不是文学手段，而是化学家和技术人员在确定可持续性标准时遇到的困难的反映。 关于确定稳定性标准的方法的艰难判断不是，并且随着这种爆炸性恒定爆炸的使用的进一步扩展，这种特殊酯的行为显示出越来越多的神秘特征。 只有在1891中，James Dewar和Frederick Abel设法找到了一种安全的技术。
生产pyroxylin需要大量的辅助设备和一个漫长的过程，其中所有操作必须同样彻底和彻底地进行。
生产pyroxylin的原料是纤维素，其中最好的代表是棉。 天然纯纤维素是由葡萄糖残基组成的聚合物，是淀粉的近亲：(C6H10O5)n。 此外，棉纺厂的废物可以成为优质原料的来源。
早在19世纪的60工业规模上就已经掌握了纤维硝化，并且在陶瓷罐中进行纤维硝化，并在离心机中进一步纺丝。 然而，到本世纪末，这种原始方法被美国技术所取代，尽管它在第一次世界大战期间由于其低成本和简单性（更确切地说是原始主义）而复活。
将纯化的棉花装入硝化器中，加入硝化混合物（HNO3 - 24％，H2SO4 - 69％，水 - 7％）基于15 kg纤维900 kg的混合物，其产生25 kg的pyroxylin。
氮化器连接到由四个反应器和一个离心机组成的电池。 以一定的时间间隔（大约40 min）执行氮化器加载，等于旋转时间，这确保了过程的连续性。
Pyroxylin是不同程度硝化纤维素的产物的混合物。 当使用磷酸代替硫酸时获得的Pyroxylin是高度稳定的，但是由于其较高的成本和较低的生产率，该技术尚未生根。
压制的pyroxylin往往会自燃，需要水分。 用于洗涤和稳定pyroxylin的水不应含有碱性试剂，因为碱性降解产物是自燃的催化剂。 通过用无水乙醇冲洗来实现最终干燥至所需的水分。
但是，加湿的硝化纤维素并非没有麻烦：它易受微生物的感染，导致霉菌的出现。 通过打蜡表面保护它。 成品具有以下特点：
1。 pyroxylin的敏感性高度依赖于水分。 干燥（3 - 5％水分）容易从明火或一点铁水点燃，钻孔，摩擦。 它从高度2 cm的10 kg下降载荷爆炸。随着湿度的增加，灵敏度降低，并且50％水的爆炸能力消失。
2。 爆炸性转化的能量 - 4200 MJ / kg。
3。 敲击速度：6300 m / s。
4。 Brizantnost：18 mm。
5。 爆炸性：240立方体 厘米。
然而，尽管存在缺点，化学上更稳定的pyroxylin比硝化甘油和炸药更适合军队，它的灵敏度可以通过改变其湿度来调整。 因此，压制的pyroxylin开始广泛用于装备矿井和炮弹的弹头，但随着时间的推移，这种无与伦比的产品让位于芳烃的硝化衍生物。 硝化纤维素仍然是一种投掷炸药，但作为一种爆炸性炸药，它永远是过去的事情[9]。
蛇和硝酸甘油粉
读者，至少对化学史很熟悉，可能已经猜到了俄罗斯化学家D.I. Mendeleev的天才。
作为一个化学知识领域，门捷列夫在他生命的最后几年投入了大量的力量和注意力 - 在1890 - 1897中。 但是，与往常一样，发展的积极阶段之前是知识的反思，积累和系统化。
这一切都始于这样一个事实：在1875中，不知疲倦的阿尔弗雷德诺贝尔发现了另一个发现：硝化甘油中硝化纤维素的塑料和弹性固体溶液。 它非常成功地结合了固体形式，高密度，易于成型，集中能量和对大气高湿度的不敏感性。 完全燃烧成二氧化碳，氮和水的果冻由8％的二硝基纤维素和92％的硝酸甘油组成。
与诺贝尔科技公司不同，D.I。 门捷列夫从纯粹的科学方法出发。 作为研究的基础，他提出了一个明确的，严格的化学合理的想法：燃烧过程中所需的物质应该每单位重量产生最多的气态产物。 从化学角度来看，这意味着该化合物中的氧应足以将碳完全转化为气态氧化物，氢转化为水，并具有氧化能力以为整个过程提供能量。 详细计算得出以下组成的公式： C30Н38（NO2)12O25。 燃烧时应获得以下信息：
即使在目前，进行合成这种组合物的有目的的反应也不是一件容易的事，因此，在实践中，使用组合物7-10％硝化纤维素和90-93％硝化甘油的混合物。 氮的百分比约为13,7％，略高于pyrocollodion（12,4％）。 操作不是特别困难，不需要使用复杂的设备（在液相中进行）并在正常条件下进行。
在1888中，诺贝尔获得了硝化甘油和胶体（低纤维）的火药专利，称为无烟状的pyroxylin粉末。 迄今为止，这种组合物在各种技术名称下几乎没有变化，其中最着名的是丝虫和疟疾。 主要区别在于硝酸甘油和pyroxylin之间的比例（它有更多的有效）[13]。
这些炸药如何相互关联？ 参考表格：
-------------------------------------------------- -------------------------------
BB ......灵敏度......能量......速度......轻快......高负荷
.........（kg / cm /％爆炸）......爆炸......爆炸
-------------------------------------------------- ------------------------------------
ГН..........2/4/100............5300........6500...........15 - 18...........360 - 400
ДНЭГ......2/10/100...........6900.........7200..........16,8...............620 - 650
НК.........2/25/10............4200.........6300...........18.................240
-------------------------------------------------- ------------------------------------
所有爆炸物的特征都非常接近，但物理性质的差异决定了它们使用的不同利基。
正如我们已经看到的那样，无论是硝酸甘油还是硝酸甘油，都不会让军队感到高兴。 在我看来，这些物质稳定性低的原因在于表面。 两种化合物（或三种计数和二硝基乙二醇）都是酯类的代表。 酯基团不是耐化学性的领导者。 相反，它可以在外人中找到。 含有相当奇怪氧化态的氮的硝基+ + 5也不是稳定性样品。 这种强氧化剂与诸如醇的羟基之类的良好还原剂的共生不可避免地导致许多负面后果，其中最令人不愉快的是应用中的反复无常。
化学家和军方为什么花这么多时间试验它们？ 看起来很多东西都贿赂很多。 军事 - 高功率和原材料的可用性，增加了军队的作战能力，使其对战时的军事单位不敏感。 技术人员 - 温和的合成条件（无需使用高温和高压）和技术方便（尽管采用多级工艺，所有反应都在相同的反应体积中进行，无需分离中间产物）。
产品的实际产量也很高（表2），这并没有引起迫切需要寻找大量廉价硝酸的来源（硫酸问题早得多解决）。
-------------------------------------------------- ---------------------------------
BB ......在1上消耗试剂kg .....阶段数....分配的产品数量
......... Nitrogen to-ta..Serna to-that
-------------------------------------------------- ---------------------------------
GN ....... 10 ................. 23 ................. 3 ..... ................... 1
DNEG .... 16,5 .............. 16,5 ............... 2 ............. ........... 1
NC ........ 8,5 ............... 25 ................. 3 ...... .................. 1
-------------------------------------------------- ---------------------------------
当爆炸物的新化身出现在现场时，情况发生了很大变化：三硝基苯酚和三硝基甲苯。
在编写课程大纲时，作者反复指出，统治者对科学发展保持警惕的国家，尤其是数学的自然三位 - 物理 - 化学 - 在发展中达到了顶峰。 一个生动的例子是德国世界舞台上的快速上升，半个世纪以来，不同国家的联盟实现了一次飞跃，其中一些甚至在没有小规模范围的情况下在欧洲的详细地图上看到了一个不得不被认为超过一个半世纪的帝国。 在这个过程中，我没有减少伟大的俾斯麦的优点，我将引用他在普法战争胜利结束后所说的话：“一位简单的德国老师赢得了这场战争。” 作者一如既往地将审查工作放在提高军队和国家战斗力的化学方面，而不是假装他的意见是排他性的。
通过发表文章，作者故意像Jules Verne一样，避免指定具体的技术细节，并专注于获取爆炸物的纯工业方法。 这不仅与科学家对其作品的结果（无论是实践的还是新闻的）的可理解的责任感有关，而且因为研究的主题是“为什么如此而非其他”而不是“谁先得到它”的问题。物质。“
此外，作者向读者道歉，强制使用化学术语 - 科学的属性（由他们自己的教学经验表明，而不是学龄儿童最喜爱的）。 如果不提及化学术语就意识到不可能写出化学品，作者会尽量减少特定的词汇量。
最后一个。 作者引用的数字不应被视为最终的事实。 不同来源的爆炸物特征数据不同，有时相当强烈。 这是可以理解的：弹药的特性很大程度上取决于它们的“商业”类型，外来物质的存在/不存在，稳定剂的引入，合成方式以及许多其他因素。 确定爆炸物特性的方法在均匀性方面也没有差异（尽管这里将有更多的标准化），并且它们也没有特殊的再现性。
BB分类
根据爆炸的类型和对外部影响的敏感性，所有爆炸物分为三大类：
1。 启动BB。
2。 爆破炸药。
3。 投掷炸药。
启动BB。 他们对外部影响非常敏感。 它们的其余特征通常很低。 但是它们具有有价值的特性 - 它们的爆炸（爆炸）对爆破和推进爆炸物具有爆炸效应，爆炸通常对其他类型的外部影响根本不敏感或者具有非常低的灵敏度。 因此，起始物质仅用于引发爆破或推进爆炸物的爆炸。 为了确保起爆炸药的安全性，它们被包装在保护装置（胶囊，胶囊套管，雷管舱，电雷管，保险丝）中。 引爆炸药的典型代表是：爆炸性汞，叠氮化铅，teneres（TNRS）。
爆破炸药。 事实上，这就是他们所说和写的内容。 他们装备炮弹，地雷，炸弹，火箭，地雷; 他们炸毁了桥梁，汽车，商人......
爆破炸药根据其爆炸特性分为三组：
- 增加权力（代表：RDX，HKT，ten，tetryl）;
- 正常功率（代表：TNT，Melinit，塑料）;
- 降低功率（代表：硝酸铵及其混合物）。
增加功率的爆炸物对外部影响稍微更敏感，因此它们更常用于与减敏剂（降低爆炸物敏感性的物质）的混合物中或与具有正常功率的爆炸物的混合物中以增加后者的功率。 有时高功率爆炸物被用作中间雷管。
投掷炸药。 这些是各种火药 - 黑烟，无烟的pyroxylin和硝酸甘油。 它们还包括用于烟花，信号和照明火箭，照明射弹，地雷和航空炸弹的各种烟火混合物。
关于黑色粉末和黑色berthold
几个世纪以来，人类使用的唯一一种爆炸物是黑色粉末。 有了它，他们就用大炮向敌人投掷原子核，并用它们填充炸弹。 火药用于地下矿井，用于破坏堡垒的墙壁，用于破碎岩石。
在欧洲，他从十三世纪开始就知道了，在中国，印度和拜占庭甚至更早。 中国科学家Sun-Shymyao在682，Maximilian Grek（XIII-XIV世纪）的论文“光之书”中描述了烟花火药的第一次记录描述，描述了一种基于拜占庭使用的硝酸钾作为着名的“希腊火”的混合物来自60％硝酸盐，20％硫和20％煤。
欧洲火药发现的历史始于一位英国人，一位方济会修士Roger Bacon，他在1242一年的书中发表了一篇关于火箭和烟火（40％硝石，30％煤和30％硫）和半神话僧侣伯特的黑色粉末的书。施瓦茨（1351年）。 然而，这可能是一个人：在中世纪使用假名是很常见的，随后与来源的约会混淆。该组合物的简单性，三种成分中的两种（天然硫磺，现在在意大利南部和西西里岛并不罕见）的易得性，易于制备 - 所有这些都保证了欧洲和亚洲的粉末胜利游行。 唯一的问题是获得大量的硝酸钾，但他们成功地应对了这项任务。 由于当时唯一已知的硝酸钾矿床位于印度（因此其第二个名称是印度），几乎所有国家都建立了当地生产。 即使有一种坚定的乐观态度，也不可能称之为令人愉快的原因：它的原料是粪便，动物内脏，尿液和动物毛发。 这种恶臭和高度污染的混合物中最不令人不愉快的成分是石灰和钾碱。 几个月来所有这些财富都陷入了陷阱，它们在固氮菌的作用下徘徊。 释放的氨被氧化成硝酸盐，最终产生令人垂涎的硝酸盐，通过重结晶分离和纯化 - 我也说，这项工作并不是最令人愉快的。 正如你所看到的，在这个过程中没有什么特别困难，原材料是相当实惠的，火药的可用性也很快变得普遍。
当时的黑色（或烟熏）粉末是一种普遍的爆炸物。 多年来它既不是摇摇欲坠也不是摇滚，它既被用作投掷工具，也被用作第一枚炸弹的填充物 - 现代弹药的类型。 直到十九世纪前三十年末，粉末完全满足了进步的需要。 但科学和工业并没有停滞不前，很快就因为产能不足而无法满足当时的要求。 火药垄断的终结可以归因于17世纪的70年，当时A. Lavoisier和C. Berthollet根据Bertholl发现的开放氯酸钾（bertolet盐）组织生产bertolet盐。
Bevorlet盐的历史可以从Claude Berthollet研究Karl Scheele最近发现的氯的性质的那一刻开始。 通过使氯气通过热的浓氢氧化钾溶液，Berthollet获得了一种新物质，后来被氯酸钾称为化学家，而化学家则不是称为berthollet盐。 它发生在1786年。 虽然魔鬼的盐并没有成为一种新的爆炸物，但它完成了它的作用：首先，它是以衰老的“战争之神”的顺序寻找新替代品的动力，其次，它成为新型炸药的始祖 - 发起者。
爆炸油
在1846中，化学家们提出了两种新的炸药 - pyroxylin和硝酸甘油。 在都灵，意大利化学家Askanio Sobrero发现，用硝酸（进行硝化）处理甘油就足以形成油性透明液体 - 硝酸甘油。 关于他的第一个印刷信息发表在53二月15的L'Institut（XV，1847）期刊上，值得一些引用。 第一部分说：
“都灵技术化学教授Askanho Sobrero在教授转发的一封信中写道。 Pelouse报告称，他长期以来一直通过硝酸对各种有机物质，即蔗糖，诱饵，葡萄糖，奶糖等的作用接收爆炸物.Sobrero还研究了硝酸和硫酸混合物对甘油的影响，经验表明他事实证明，这种物质就像一块嘎嘎作响的棉花...“
接下来是对硝化体验的描述，这种体验仅对有机化学家有意义（并且仅从历史的角度来看），我们只会注意到一个特征：纤维素的硝基衍生物，如它们的爆炸能力，也是众所周知的[11]。
硝酸甘油是最强大和最敏感的爆炸性爆炸物之一，其处理需要特别小心和谨慎。
1。 灵敏度：来自腰痛的子弹可能会爆炸。 对10 kg重量的敏感度，从高度25 cm - 100％下降。 燃烧进入爆炸。
2。 爆炸性转化的能量 - 5300 J / kg。
3。 敲击速度：6500 m / s。
4。 Brizantnost：15-18 mm。
5。 爆炸性：360-400立方体。 见[6]。
俄罗斯着名化学家NN Zinin在克里米亚战争期间在1853-1855与军事工程师VF Petrushevsky一起制造了大量的硝酸甘油，证明了硝酸甘油的使用。
喀山大学教授N.N. Zinin
军事工程师V.F. Petrushevsky
但是生活在硝酸甘油中的魔鬼却被证明是恶意和反叛的。 事实证明，这种物质对外界影响的敏感性仅略低于爆炸性汞。 它在硝化时会爆炸，不能摇动，加热和冷却，放在阳光下。 它可能在存储期间爆炸。 如果你用火柴将它点燃，它可以完全平静地燃烧......
然而，到十九世纪中叶，对强力炸药的需求已经非常大，尽管发生了多次事故，硝化甘油仍被广泛用于爆破作业。试图遏制邪恶的恶魔创造了许多，但荣耀驯兽师得到了阿尔弗雷德诺贝尔。 这一旅程的起伏，以及出售这种物质的收益的命运，已经广为人知，作者认为他们的细节多余。
被“挤压”到惰性填料的孔中（尝试了几十种物质，其中最好的是输液土 - 多孔硅酸盐，其中90％落入能够吸收硝酸甘油的孔中），保留了更多的“顺应性”承载着几乎所有的破坏力。 众所周知，诺贝尔给出了这种混合物，外部类似于泥炭，名称为“炸药”（源自希腊语“dinos” - 力）。 命运的讽刺：诺贝尔获得炸药生产专利一年后，Petrushevsky完全独立地将硝化甘油与氧化镁混合并接收爆炸物，后来被称为“俄罗斯炸药”。
硝酸甘油（更确切地说，甘油腈）是甘油和硝酸的完全酯。 通常通过用硫酸 - 硝酸混合物处理甘油（化学语言，酯化反应）来获得：
硝酸甘油的爆炸伴随着大量气态产物的释放：
4ç3H5（NO2)3 = 12 CO2 + 10 H.2O + 6 N.2 + O.2
酯化依次分三步进行：在第一步中得到甘油单硝酸酯，在第二步得到甘油二硝酸酯，在第三步得到甘油亚硝酸酯。 为了获得更完全的硝酸甘油产量，需要超过理论上所需量的20％过量的硝酸。
在置于冰水浴中的瓷盆或焊接的铅容器中进行硝化。 在一次运行中，获得约700g的硝酸甘油，并且在这样的操作的一小时内，其在3-4上进行。
但是，不断增长的需求使他们对硝酸甘油技术进行了调整。 随着时间的推移（在1882中），开发了在硝化器中生产爆炸物的技术。 该过程分为两个阶段：在第一阶段，将甘油与一半量的硫酸混合，因此利用大部分产生的热量，之后将硝酸和硫酸的预混合物注入同一容器中。 因此，避免了主要困难：反应混合物过度过热。 在压力4 atm下用压缩空气进行混合。 工艺性能 - 在100 - 20度下每10 min 12 kg甘油。
由于硝酸甘油（1,6）和废酸（1,7）的比重不同，它是从上方收集的，具有清晰的界面。 硝化后，用水洗涤硝酸甘油，然后用苏打水中的酸洗涤，再用水洗涤。 在该过程的所有阶段使用压缩空气进行混合。 通过一层煅烧食盐[9]过滤进行干燥。
可以看出，反应很简单（记住恐怖主义在十九世纪后期的浪潮中，提出了“轰炸机”，掌握了应用化学的简单版）和属于“简单的化学过程”（A.Shtetbaher）。 在最简单的条件下可以制造几乎任何量的硝酸甘油（制造黑色粉末并不容易）。
试剂的消耗如下：要获得150 ml硝酸甘油，需要服用：116 ml甘油; 1126毫升浓硫酸;
649 ml硝酸（至少62％浓度）。
战争中的炸药
炸药最初用于1870的法国 - 普鲁士战争 - 1871：普鲁士工兵用法国防御工事炸毁炸药。 但炸药的安全性却是相对的。 军方立即发现，子弹被子弹击中时，它的爆炸性能不会比它的祖先发动，并且在某些情况下燃烧会变成爆炸。但是，获得强大弹药的诱惑是不可抗拒的。 通过非常危险和复杂的实验，我们设法发现，如果载荷不是瞬间增加，炸药就不会爆炸，而是逐渐地将射弹的加速度保持在一个安全的框架中。
在使用压缩空气时可以看到技术层面问题的解决方案。 在六月1886，5 - 炮兵团美国陆军中尉埃德蒙·路德维希G.杰林斯基已测试并完善了公司“美国工程”的原创开发。 空气炮口径380毫米和经由压缩到大气压15可以抛出贝壳长度140米3,35千克炸药227米。抛射长度1800Z米1,8千克炸药和所有51千空气长度5米。M.
驱动力由两个压缩空气气缸提供，其中上部一个用柔性软管连接到工具上。 第二个气缸是上部气源的储备，其中的压力由埋在地下的蒸汽泵维持。 这种射弹以炸药的形式发射，具有达斯的形式 - 一种炮弹 - 并且有一枚50磅的弹头。
剑桥公爵命令军队在米尔福德避风港测试一个这样的系统，但是在它最终击中目标之前，大炮几乎花掉了所有弹药，然而这个弹药被非常有效地摧毁了。 美国海军上将对新的大炮很满意：在1888中，发放了用于制造沿海炮兵的250炸药炮的钱。
1885年，Zelinsky成立了气动枪公司，用于陆军和 舰队 带炸药壳的气动枪。 他的实验使我们谈论气枪是一种新的希望 武器装备。 美国海军甚至在1888年建造了一艘炸药巡洋舰维苏威号，排水量为944吨，配备了三门这样的381毫米口径火炮。
“炸药”巡洋舰“维苏威”的计划
[中心]
所以看起来一动不动的枪[/ CENTER]
但奇怪的是：几年后，热情被失望所取代。 “在美西战争期间，”美国炮兵谈到了这一点，“这些枪从未到过正确的位置。” 虽然这里的重点不是枪支，而是炮兵射击的能力和枪支的严格附着，但这个系统没有得到进一步的发展。
在1885，荷兰在他的潜艇编号4上安装了Zelinsky气枪。 但是，它没有进行实际测试，因为 这艘船在发射期间遭遇了严重事故。
在1897，荷兰用新的Zelinsky枪重新装备了他的潜艇号8。 武器装备的是鱼雷管口径为18英寸（457毫米），带有三个白头鱼雷，还有Zelinsky用于炸药壳的严厉气枪（7弹药载荷为222 kg）。 然而，由于枪管太短，受到船的尺寸的限制，这种枪具有小的射程。 实际射击后，发明人在100,7中拆除了它。
将来，荷兰和其他设计师都没有安装枪支（装置），用于向潜艇发射地雷和炸弹。 所以Zelinsky的枪不知不觉地，但很快从现场消失[12]。
硝酸甘油兄弟
从化学角度来看，甘油是三原子醇类中最简单的代表。 有双原子对应物 - 乙二醇。 难道在他们熟悉硝酸甘油后，化学家们也注意到了乙二醇，希望使用起来更方便。
但在这里，爆炸物的魔鬼再次显示出他反复无常的性格。 二硝基乙二醇（它从未得到自己的名字）的特征与硝酸甘油没有太大区别：
1。 灵敏度：当2从高度20 cm下降kg负荷时爆炸; 对摩擦，火灾敏感。
2。 爆炸性转化的能量 - 6900 J / kg。
3。 敲击速度：7200 m / s。
4。 Brizantnost：16,8 mm。
5。 爆炸性：620 - 650立方体。 厘米。
亨利是第一次以1870 g获得。它是通过小心硝化乙二醇得到的，其方式与生产硝酸甘油相似（硝化混合物： H2SO4 - 50％ HNO3 - 50％; 比率 - 相对于乙二醇的1与5）。
硝化过程可以在较低温度下进行，这是较高产率[7，8]的倾向。
尽管事实上，DNEG的灵敏度通常略低于NG，但其应用并未带来显着的益处。 如果我们加上这个甚至比NG的更高，波动性和原材料的可用性更低，那么很明显这条道路也无处可去。
然而，他也没有变得完全无用。 最初，它被用作炸药的添加剂，在第二次世界大战期间，由于缺乏甘油，被用作无烟粉末中硝酸甘油的替代品。 由于DNEG的波动性，这种火药的保质期很短，但在战时条件下并不重要：很长一段时间没有人会把它们存放起来。
ChristianSchönbein围裙
目前尚不清楚军方将花多长时间寻找平息硝化甘油的方法，如果到了19世纪末，获得另一种硝基醚的工业技术还没有到来。 简而言之，他的外表故事如下[16]。
在1832，法国化学家Henri Brakonne发现，用硝酸加工淀粉和木纤维会产生不稳定的易燃易爆物质，他称之为xyloidin。 但是，这种发现的情况仅限于消息。 六年后，在1838，另一位法国化学家Theophile-Jules Pelouse以类似的方式加工纸和纸板，并获得了类似的材料，他称之为硝脒。 那时谁会想到，但不可能将硝脒用于技术目的的原因正是它的稳定性低。
在1845年，瑞士化学家ChristianFriedrichSchönbein（当时因臭氧发现而闻名）正在他的实验室进行实验。 他的妻子严格禁止他把他的烧瓶带到厨房，所以他急着在她不在的时候完成实验 - 他把一些酸味混合物洒在桌子上。 为了避免丑闻，他以瑞士精确度的最佳传统，用他的工作围裙擦拭它，混合物的好处并不是太多。 然后，在瑞士节俭的传统中，他用水洗了围裙，然后把它挂在炉子上晒干。 无论他是在那里停留很短的时间，历史都是沉默的，但是干燥后停机坪突然消失的事实已经确定。 而且，它并没有用英语安静地消失，但是大声地，你甚至可以说是迷人的：一瞬间爆炸，一声巨响。 但是什么引起了Schönbein的注意：爆炸发生时没有丝毫的烟雾！
虽然Schönbein不是第一个发现硝酸纤维素的人，但他得出的结论是发现它很重要。 那时，黑色粉末被用在火炮中，煤烟从枪中弄脏，在枪击之间必须清理它们之间，并且在第一次射击之后，这样的烟幕升起，几乎必须盲目地对抗。 可以说，黑烟云完美地标明了电池的位置。 唯一让生活更美好的事情就是认识到敌人处于同一个位置。 因此，对于爆炸性物质，它产生的烟雾少得多，而且比黑色粉末更强大，军方的反应热情高涨。
硝酸纤维素，没有黑色粉末的缺点，允许开始生产无烟粉末。 并且，在那个时代的传统中，决定将其用作推进剂和爆炸物。 在1885年度，经过大量的实验工作，法国工程师Paul Viel接受并测试了几公斤的pyroxylin板粉，称为粉末“B” - 第一种无烟粉末。 测试证明了新粉末的好处。
然而，为军事需要制造大量硝化纤维素并不容易。 硝化棉是迫不及待的战斗和工厂，作为一项规则，令人羡慕的规律性飞向空中，仿佛与生产硝化甘油的竞争。 在创建pyroxylin的工业生产技术时，必须克服这些障碍，因为没有其他爆炸物。 花了整整25年的时间才完成了来自不同国家的研究人员的大量工作，直到这种原始的纤维炸药变得适合使用，直到发现了许多方法和方法，这些方法和方法在产品长期储存期间以某种方式防止爆炸。 “任何”这一表达不是文学手段，而是化学家和技术人员在确定可持续性标准时遇到的困难的反映。 关于确定稳定性标准的方法的艰难判断不是，并且随着这种爆炸性恒定爆炸的使用的进一步扩展，这种特殊酯的行为显示出越来越多的神秘特征。 只有在1891中，James Dewar和Frederick Abel设法找到了一种安全的技术。
生产pyroxylin需要大量的辅助设备和一个漫长的过程，其中所有操作必须同样彻底和彻底地进行。
生产pyroxylin的原料是纤维素，其中最好的代表是棉。 天然纯纤维素是由葡萄糖残基组成的聚合物，是淀粉的近亲：(C6H10O5)n。 此外，棉纺厂的废物可以成为优质原料的来源。
早在19世纪的60工业规模上就已经掌握了纤维硝化，并且在陶瓷罐中进行纤维硝化，并在离心机中进一步纺丝。 然而，到本世纪末，这种原始方法被美国技术所取代，尽管它在第一次世界大战期间由于其低成本和简单性（更确切地说是原始主义）而复活。
将纯化的棉花装入硝化器中，加入硝化混合物（HNO3 - 24％，H2SO4 - 69％，水 - 7％）基于15 kg纤维900 kg的混合物，其产生25 kg的pyroxylin。
氮化器连接到由四个反应器和一个离心机组成的电池。 以一定的时间间隔（大约40 min）执行氮化器加载，等于旋转时间，这确保了过程的连续性。
Pyroxylin是不同程度硝化纤维素的产物的混合物。 当使用磷酸代替硫酸时获得的Pyroxylin是高度稳定的，但是由于其较高的成本和较低的生产率，该技术尚未生根。
压制的pyroxylin往往会自燃，需要水分。 用于洗涤和稳定pyroxylin的水不应含有碱性试剂，因为碱性降解产物是自燃的催化剂。 通过用无水乙醇冲洗来实现最终干燥至所需的水分。
但是，加湿的硝化纤维素并非没有麻烦：它易受微生物的感染，导致霉菌的出现。 通过打蜡表面保护它。 成品具有以下特点：
1。 pyroxylin的敏感性高度依赖于水分。 干燥（3 - 5％水分）容易从明火或一点铁水点燃，钻孔，摩擦。 它从高度2 cm的10 kg下降载荷爆炸。随着湿度的增加，灵敏度降低，并且50％水的爆炸能力消失。
2。 爆炸性转化的能量 - 4200 MJ / kg。
3。 敲击速度：6300 m / s。
4。 Brizantnost：18 mm。
5。 爆炸性：240立方体 厘米。
然而，尽管存在缺点，化学上更稳定的pyroxylin比硝化甘油和炸药更适合军队，它的灵敏度可以通过改变其湿度来调整。 因此，压制的pyroxylin开始广泛用于装备矿井和炮弹的弹头，但随着时间的推移，这种无与伦比的产品让位于芳烃的硝化衍生物。 硝化纤维素仍然是一种投掷炸药，但作为一种爆炸性炸药，它永远是过去的事情[9]。
蛇和硝酸甘油粉
“黑色粉末......代表了进一步改进的所有要素 - 借助对燃烧过程中发生的无形现象的科学研究。 无烟粉末是国家力量与科学发展之间的新纽带。 出于这个原因，作为俄罗斯科学的战士之一，在我的力量和年限的斜坡上，我不敢分析无烟粉末的任务......“
读者，至少对化学史很熟悉，可能已经猜到了俄罗斯化学家D.I. Mendeleev的天才。
作为一个化学知识领域，门捷列夫在他生命的最后几年投入了大量的力量和注意力 - 在1890 - 1897中。 但是，与往常一样，发展的积极阶段之前是知识的反思，积累和系统化。
这一切都始于这样一个事实：在1875中，不知疲倦的阿尔弗雷德诺贝尔发现了另一个发现：硝化甘油中硝化纤维素的塑料和弹性固体溶液。 它非常成功地结合了固体形式，高密度，易于成型，集中能量和对大气高湿度的不敏感性。 完全燃烧成二氧化碳，氮和水的果冻由8％的二硝基纤维素和92％的硝酸甘油组成。
与诺贝尔科技公司不同，D.I。 门捷列夫从纯粹的科学方法出发。 作为研究的基础，他提出了一个明确的，严格的化学合理的想法：燃烧过程中所需的物质应该每单位重量产生最多的气态产物。 从化学角度来看，这意味着该化合物中的氧应足以将碳完全转化为气态氧化物，氢转化为水，并具有氧化能力以为整个过程提供能量。 详细计算得出以下组成的公式： C30Н38（NO2)12O25。 燃烧时应获得以下信息：
C30Н38（NO2)12O25 = 30 CO + 19 H.2O + 6 N.2
即使在目前，进行合成这种组合物的有目的的反应也不是一件容易的事，因此，在实践中，使用组合物7-10％硝化纤维素和90-93％硝化甘油的混合物。 氮的百分比约为13,7％，略高于pyrocollodion（12,4％）。 操作不是特别困难，不需要使用复杂的设备（在液相中进行）并在正常条件下进行。
在1888中，诺贝尔获得了硝化甘油和胶体（低纤维）的火药专利，称为无烟状的pyroxylin粉末。 迄今为止，这种组合物在各种技术名称下几乎没有变化，其中最着名的是丝虫和疟疾。 主要区别在于硝酸甘油和pyroxylin之间的比例（它有更多的有效）[13]。
这些炸药如何相互关联？ 参考表格：
1表。
-------------------------------------------------- -------------------------------
BB ......灵敏度......能量......速度......轻快......高负荷
.........（kg / cm /％爆炸）......爆炸......爆炸
-------------------------------------------------- ------------------------------------
ГН..........2/4/100............5300........6500...........15 - 18...........360 - 400
ДНЭГ......2/10/100...........6900.........7200..........16,8...............620 - 650
НК.........2/25/10............4200.........6300...........18.................240
-------------------------------------------------- ------------------------------------
所有爆炸物的特征都非常接近，但物理性质的差异决定了它们使用的不同利基。
正如我们已经看到的那样，无论是硝酸甘油还是硝酸甘油，都不会让军队感到高兴。 在我看来，这些物质稳定性低的原因在于表面。 两种化合物（或三种计数和二硝基乙二醇）都是酯类的代表。 酯基团不是耐化学性的领导者。 相反，它可以在外人中找到。 含有相当奇怪氧化态的氮的硝基+ + 5也不是稳定性样品。 这种强氧化剂与诸如醇的羟基之类的良好还原剂的共生不可避免地导致许多负面后果，其中最令人不愉快的是应用中的反复无常。
化学家和军方为什么花这么多时间试验它们？ 看起来很多东西都贿赂很多。 军事 - 高功率和原材料的可用性，增加了军队的作战能力，使其对战时的军事单位不敏感。 技术人员 - 温和的合成条件（无需使用高温和高压）和技术方便（尽管采用多级工艺，所有反应都在相同的反应体积中进行，无需分离中间产物）。
产品的实际产量也很高（表2），这并没有引起迫切需要寻找大量廉价硝酸的来源（硫酸问题早得多解决）。
2表。
-------------------------------------------------- ---------------------------------
BB ......在1上消耗试剂kg .....阶段数....分配的产品数量
......... Nitrogen to-ta..Serna to-that
-------------------------------------------------- ---------------------------------
GN ....... 10 ................. 23 ................. 3 ..... ................... 1
DNEG .... 16,5 .............. 16,5 ............... 2 ............. ........... 1
NC ........ 8,5 ............... 25 ................. 3 ...... .................. 1
-------------------------------------------------- ---------------------------------
当爆炸物的新化身出现在现场时，情况发生了很大变化：三硝基苯酚和三硝基甲苯。
（待续）
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