Nitrocellulose: legende en realiteit

17
Nitrocellulose: legende en realiteit

Terwijl ik door de pagina's met literatuur over militaire onderwerpen bladerde, kwam ik vaak verhalen tegen over de toevallige ontdekking van nitrocellulose. Hun essentie (in verschillende variaties) komt neer op het feit dat iemand in zijn eigen keuken per ongeluk iets bijtends op het schort van zijn vrouw morst, en dan, terwijl hij het bij het fornuis probeert te drogen, een flits en een soort explosieve verdwijning van dit eenvoudige waarneemt. object. Nieuwsgierig…

Ik herinnerde me dit история ik omdat ik het onlangs hier opnieuw las, over "VO", in een zeer interessant en informatief artikel van Alexander Bereshchenko “Nitraten in de oorlog. Deel I. Van Sun-Simyao en Berthold Schwartz tot D.I. Mendelejev". ik citeer:



“In 1845 ... voerde de Zwitserse chemicus Christian Friedrich Schönbein (die toen beroemd was geworden door de ontdekking van ozon) experimenten uit in zijn laboratorium. Zijn vrouw verbood hem strikt om zijn kolven naar de keuken te brengen, dus haastte hij zich om het experiment in haar afwezigheid af te maken - en morste wat van het bijtende mengsel op de tafel. Om schandalen te voorkomen, veegde hij het, in de beste tradities van Zwitserse netheid, af met zijn werkschort, aangezien het mengsel niet te veel was. Vervolgens waste hij, ook in de traditie van de Zwitserse zuinigheid, het schort met water en hing het boven het fornuis te drogen. Hoe lang of kort het daar ook hing, de geschiedenis zwijgt, maar het is zeker bekend dat het schort na het drogen plotseling verdween. Bovendien verdween hij niet stilletjes, in het Engels, maar luid, zou je kunnen zeggen, betoverend zelfs: in een flits en een luide knal van een explosie. Maar dit is wat Shenbein's aandacht trok: de explosie gebeurde zonder de minste sliert rook!

Dit is een materiaal waarmee het al mogelijk was om te werken!

Het bleek dat we het hebben over de Duits-Zwitserse chemicus Christian Friedrich Schönbein (1799-1868).

Maar in 1845 was hij al lang hoogleraar natuurkunde en scheikunde aan de universiteit van Bazel, een gerespecteerd burger van Bazel, dus over wat voor soort experimenten in de keuken, en zelfs in het geheim van zijn vrouw, hebben we het?

Ik moest dieper graven - en het bleek dat het echt allemaal begon met ozon ...

Grote witte bliksem trof de klokkentoren


Afschuw maakte zich meester van de kleine christen. De grond beefde onder zijn voeten, een zwaar gebrul viel uit de lucht en maakte hem doof. "Nu doden!" hij besloot. Maar de donder, vervagend, bewoog weg, het werd stil en alles stond stevig op zijn plaats, en hijzelf was veilig en wel. Nieuwsgierigheid heeft hem al verbrand. De bliksem sloeg in op tien passen afstand en hij zag alles! Schiet op, haast je daar...

Van alle kanten renden mensen over het plein. Christian haastte zich naar de kerk. Bij de ingang zag hij iemand en stormde als eerste door de openstaande deur. Mist hing in de kerk. Van de hoge gewelven tot de stenen platen met patronen op de vloer, een vreemde blauwachtige rook vulde het. En het rook naar iets scherps en scherps.

Christian hoorde achter zich ademen, het gekletter van voeten. Mensen kwamen de kerk binnen. Maar niemand durfde een woord uit te brengen. Deze geur! .. Mijn God! In de kerk! Christian keek om zich heen. De mensen waren bleek en bang, de vrouwen hadden tranen in hun ogen.

"Sera ..." zei eindelijk iemands beschaamde stem.

"God, heb medelijden met ons, het ruikt hier naar zwavel!"

De vrome mensen van Metzingen fluisterden opgewonden. Zwavelgeest - de geest van de onderwereld, het wordt uitgebraakt door duivels; wie kent dit niet! Is de Duivel zelf, de heer van de hel, vanuit de wolken Gods tempel binnengedrongen?! De meest laffe mensen liepen al achteruit naar de uitgang, de vrije lucht in. Maar Christian had geen haast om te vertrekken. In de ververij van zijn vader had hij lang alle scherpe geuren van de wereld bestudeerd. En nu snoof hij met zijn neus omhoog de blauwe rook op - het was helemaal geen zwavel.

Christian kwam thuis met hevige hoofdpijn. En de rest van mijn leven herinnerde ik me hoe bliksem ruikt ...

Achtentwintig jaar later, op een dag in februari 1839, liep professor Christian Friedrich Schönbein door de lawaaierige gang van de Universiteit van Basel, op weg naar zijn laboratorium. Niemand zou nu in hem die nieuwsgierige jongen herkennen die eens als eerste de kerk van Metzingen was binnengestormd, gevuld met de stank van de hel. Christian verliet zijn geboorteland Württemburg lang geleden, reisde door heel Duitsland, woonde in Engeland en vestigde zich vervolgens in Zwitserland. Hij begon zijn werkzame leven als leerling bij een chemische fabriek, werkte als laboratoriumassistent, scheikundige en leraar. Hij studeerde en werkte aan de Universiteit van Tübingen, de Universiteit van Erlangen-Neurenberg. Nu is hij al professor in de natuurkunde en scheikunde geworden, een gerespecteerd burger van Bazel.

Professor Schönbein duwde de deur naar het laboratorium open en ging op de drempel staan. Verbaasd snoof hij de lucht...

Die geur!

Er was niemand in de kleine kamer. Instrumenten, flacons, potten met reagentia, alcohollampen - alles stond op zijn plaats. Geen van de assistenten en studenten van Schönbein is blijkbaar tijdens zijn afwezigheid hierheen gekomen. Maar deze vreemde geur...

Shenbein deed langzaam een ​​paar stappen door de kamer. Waar komt de geur vandaan?

Hij tuurde in de zuurkast en bukte zich naar het bureau. Hij ging op zijn tenen staan, snuffelde aan de planken met reagentia en liep naar het raam. Daarna bekeek hij een voor een de bureaubladen. Daar kwam het allemaal vandaan!

Op een van de tafels stond een voltpaal - een elektrisch element om stroom op te wekken. 'S Morgens liet Schönbein een stroom door een vat met water gaan en het viel uiteen in de samenstellende delen - zuurstof en waterstof. Toen, op het werk, merkte hij niets bijzonders op. En nu, uit de frisse lucht, rook hij meteen een nieuwe geur. De professor sloot het elektrische circuit en controleerde op zijn beurt de voltaïsche kolom, de kruik met water en de vaten waarin beide gassen werden aangevoerd. De geur werd alleen uitgestoten door een vat met zuurstof.

Maar gewone zuurstof ruikt niets!

Hij gooide de deur open en opende het raam. Een koude wind gonsde in het lab. In één minuut veegde de winterlucht alle aroma's van chemie uit de kleine kamer. Schönbein ging bij het raam staan ​​en pakte toen het zuurstofvat weer op. Er kon geen twijfel over bestaan: er kwam nog steeds een vage maar duidelijke geur vandaan - een geur die alleen verschijnt bij een bliksemontlading.

Sinds die verre dag, toen de bliksem voor zijn ogen het belfort in Metzingen insloeg, had Schönbein deze geur meer dan eens waargenomen in laboratoria en natuurkundelokalen. Zo rook de omringende lucht als er elektrische ontladingen doorheen gingen. Zodra de cirkels van de elektrische machine begonnen te draaien en vonken tussen de ballen sprongen, verscheen ook deze geur. Hij was zwak, nauwelijks waarneembaar, maar Schönbein, als hij dichtbij moest staan, merkte het altijd op - en herinnerde zich hem.

Nu kwam deze geur uit gewoon water. De glazen pot, gevuld met onzichtbare zuurstof, had zijn eigen geur. Het is duidelijk dat het werd uitgestoten door een of andere substantie. Wat is het?

De geur die vrijkomt tijdens de werking van een elektrische machine werd voor het eerst ontdekt door de chemicus Martin Van Marum in 1785.


Maarten van Marum (1750-1837)

Er gingen echter vijfenvijftig jaar voorbij voordat Christian Schönbein bewees dat de drager van geur een nieuw, onbekend gas is, veel actiever dan levengevende zuurstof zelf.

Schönbein noemde het ozon, wat 'geurig' betekent in het Grieks. Dit gas verscheen in de lucht en uit het water onder invloed van een elektrische ontlading. Ozon roest zilver en zelfs goed verhit goud en platina. Ozon bleekt verf onmiddellijk, "bleekt" ze, zoals de beste bleekkalk. Ether en alcohol, aanmaakgas ontbranden er vanzelf in. Schönbein probeerde de chemische aard van het nieuwe gas te ontrafelen.

In de loop der jaren heeft Schönbein duizenden experimenten uitgevoerd en de meest ingewikkelde theorieën ontwikkeld om de buitengewone eigenschappen van ozon te verklaren. Ozon werd zijn levenswerk.

Schönbein was een zeer getalenteerde en volhardende onderzoeker. Maar hij had een ongewoon vurige fantasie - soms hielp het hem, en soms deed het hem pijn. Al snel begon hij overal ozon te zien, in alle stoffen. En hij verzekerde zichzelf dat zijn ontdekking de hele chemie zou veranderen. (Het ozonmysterie werd twintig jaar na de ontdekking van Schönbein door andere wetenschappers opgelost.)

Gefascineerd door zijn theorieën kon Schönbein nu door de bomen het bos niet meer zien. Is ozon slechts een vorm van zuurstof? Hij wilde het op geen enkele manier geloven. Hij weerlegde resoluut de conclusies van andere onderzoekers. En om zijn zaak te bewijzen, ondernam hij steeds meer nieuwe experimenten.

De gedachte kwam bij hem op dat alles wat brandt, alles bijtend is, alle werkzame stoffen die chemici kennen - alles komt uit ozon. Het sterke salpeterzuur dat brandt als vuur bevat waarschijnlijk ozon. En zwavelzuur bevat waarschijnlijk ozon. Waarom probeer je ze niet te mixen? Hier moet het zijn, een oxidatiemiddel met vreselijke kracht zal blijken! Bedacht - gedaan. Schönbein bereidde een mengsel van twee van de sterkste zuren en begon hun effect te testen.

Hij goot dit mengsel over verschillende stoffen - jodium, fosfor, zwavel, suiker, papier, katoen - en observeerde welke transformaties daarmee plaatsvinden. Suiker veranderde onder invloed van zuur in hars, het papier werd transparant en waterdicht, zoals perkament. En katoen... Katoen veranderd in buskruit!

Qua uiterlijk leek hij helemaal niet veranderd: gewoon katoen, watten, witte watten. Maar het was de moeite waard om met een hamer op een stuk van zo'n watten te slaan, want het vloog uit elkaar met een vreselijke explosie. En door een vonk laaide ze op met hebzucht, met een gesis. Dit ratelende katoen brandde zo snel dat het op een blote hand kon worden gebrand; de vlam verscheen en verdween in een oogwenk, zonder zelfs maar tijd te hebben om de hand te verschroeien. Bovendien brandde het zonder rook!

Schönbein was verbaasd. Hij wilde de ware eigenschappen van ozon onthullen, maar ontdekte een nieuw, rookloos explosief!

In de wetenschap komen zulke gelukkige fouten vaak voor: bij het verdedigen van een onjuiste theorie zoekt de onderzoeker naar het ene, maar vindt iets heel anders ...

In heel Europa werd alleen nog maar gesproken over de ontdekking van Schönbein. Eindelijk een vervanger gevonden voor het oude buskruit! Zeshonderd jaar regeerde hij oppermachtig op de slagvelden. Nu met pensioen! Het nieuwe buskruit is veel sterker, het zal de oorlog veranderen. De wereld zal veldslagen zien zonder de rook van schoten, zonder het gebrul van schoten (pyroxyline, zoals het nieuwe buskruit heette, gaf een wat minder aanhoudend geluid bij het schieten - en in een vlaag van enthousiasme deed iemand het gerucht de ronde dat het helemaal stil).

En waar was dit nieuwe, dit verschrikkelijke explosief van gemaakt?

Het is belachelijk om te zeggen: van katoenpapier, van zo'n vredige substantie als watten!

Een knusse gewatteerde badjas - en buskruit! Slaapmuts - en buskruit!

Gevoel!

Gymnasiumstudenten, studenten, kappers, apothekers - ze haastten zich allemaal om pyroxylin te maken. Iedereen liep rond met gele handen van zuren, in kroegen en cafés liet men elkaar zien hoe het oplaait.

In de tussentijd zijn de bevoegdheden ter zake gekomen. De bescheiden zoeker van de elektrische geur begon brieven te ontvangen op duur papier, met prinselijke en provinciale wapenschilden. De brieven waren insinuerend, vleiend. "Ik heb je uitvinding echt ter harte genomen!" - verzekerde de gezant van keizer Nicolaas I in Zwitserland. Hij had haast om de eerbiedwaardige chemicus naar het verre Petersburg te lokken, totdat anderen hem onderschepten.

Schönbein werd ook naar Parijs geroepen, naar Wenen, naar Engeland. Duizenden beloofden hem, ja, duizenden - miljoenen ...

Gewoonlijk moeten uitvinders en auteurs van grote ontdekkingen de drempels overwinnen, tientallen jaren wachten op erkenning en hulp. Hier gebeurde alles anders. Het ging om de macht van de legers, hierin waren de vorsten en hun regeringen zeer geïnteresseerd.

Er was nog geen jaar verstreken sinds de opening van Schönbein, en al in Engeland ging de eerste pyroxylinefabriek in bedrijf.

Schönbein vergat nu bijna aan zijn ozon te denken. Hij sloot contracten, ontving patenten, onderhandelde met generaals, met bankiers. Gouden regen verdoofde hem.

En plotseling - vreselijk nieuws: de Engelse fabriek vloog de lucht in, eenentwintig arbeiders kwamen om, tientallen anderen raakten gewond.

Er werden nieuwe fabrieken gebouwd. Maar zo nu en dan werden ze vernietigd door een explosie. Werkplaatsen explodeerden, magazijnen explodeerden. Honderden mensen stierven. Niets aan te doen: we moesten de productie van pyroxylin verbieden. Christian Schoenbein keerde weer terug naar de ozonlaag, naar de vredige stilte van zijn laboratorium.

Maar andere chemici gingen koppig door met zijn werk en vonden vele jaren later een veilige manier om pyroxyline te produceren. Het was nodig om het goed te reinigen van onzuiverheden - dat is alles. Goed gewassen pyroxyline kan jarenlang worden bewaard zonder angst voor explosies.

Pyroxyline kwam in actie. Ze begonnen ze te vullen met mijnen, ze in schijven te drukken voor sloopwerkzaamheden. Maar voor kanonnen en geweren werd nog het oude zwarte poeder gebruikt. Pyroxyline explodeerde te snel: vaak hadden de gassen geen tijd om het projectiel of de kogel door de lange loop te duwen, maar scheurden onmiddellijk het hele lichaam van het pistool in stukken. De apothekers zijn weer aan het werk. En opnieuw hebben ze pyroxylin getemd ...

Al het werk op het gebied van het verkrijgen van rookloos poeder was strikt geheim en het ene land bewaarde zijn geheimen zorgvuldig voor het andere. Rusland had lange tijd geen rookloos poeder. Een beroep op buitenlandse regeringen en apothekers om hulp leverde weinig op. De militaire artillerie-afdeling besloot zich tot Dmitry Ivanovich Mendelejev te wenden voor hulp ...

Welnu, wat er van terecht is gekomen, kunt u, beste lezers, leren van het artikel dat ik noemde "Nitraten in de oorlog. Deel I. Van Sun-Simyao en Berthold Schwartz tot D.I. Mendelejev". Het artikel is informatief, misschien een beetje overladen met technische details, maar dit is een kwestie van smaak. Ik raad het in ieder geval aan.

Bronnen:
Nechajev. Chemisch wapen.
TSB.
Encyclopedie van Brockhaus en Efron en anderen.
Onze nieuwskanalen

Schrijf je in en blijf op de hoogte van het laatste nieuws en de belangrijkste evenementen van de dag.

17 commentaar
informatie
Beste lezer, om commentaar op een publicatie achter te laten, moet u: inloggen.
  1. +8
    15 maart 2020 07:33
    Ik schreef al dat ik erg blij ben met de terugkeer van Privalov! ))
    1. +8
      15 maart 2020 08:02
      Katoen veranderd in buskruit!
      Qua uiterlijk leek hij helemaal niet veranderd: gewoon katoen, watten, witte watten. Maar het was de moeite waard om met een hamer op een stuk van zo'n watten te slaan, want het vloog uit elkaar met een vreselijke explosie. En door een vonk laaide ze op met hebzucht, met een gesis. Dit ratelende katoen brandde zo snel dat het op een blote hand kon worden gebrand; de vlam verscheen en verdween in een oogwenk, zonder zelfs maar tijd te hebben om de hand te verschroeien.

      Inderdaad, op de een of andere manier wilden we op het bord, voor de lol, buskruit gebruiken voor D30, om de roepnaam en de rang van één militie uit te branden lol
      Het werkte niet erg goed. Het bord was slechts een klein beetje verkoold, wat alleen de vage contouren van het "geschreven" aangeeft.

      En we gebruikten buskruit "voor het beoogde doel" om de kraters van het RPG-7 cumulatieve schot te vullen, om hun explosieve fragmentatie-impact te vergroten ...
      1. +4
        15 maart 2020 09:01
        Een zeer interessant tijdschrift voor scheikundeliefhebbers "Chemistry and Chemists" http://chemistry-chemists.com/
        Het leuke is dat het gratis beschikbaar is op internet (waarschijnlijk omdat het Oekraïens is) ..., en er zijn zulke recepten ..... in het bijzonder, en over het onderwerp ....wenk
  2. + 11
    15 maart 2020 08:46
    Het artikel is niet geschreven in de stijl van een wetenschappelijk werk, maar in de stijl van ... ik weet het niet, artistiek of zoiets. Het leest makkelijk weg en het is jammer dat het afgelopen is (artikel). Veel dank aan Alexander Privalov.
  3. +4
    15 maart 2020 10:41
    Geweldig artikel!
  4. +2
    15 maart 2020 11:10
    Een goed populair-wetenschappelijk artikel. Respect voor de auteur! Ik kijk uit naar nieuwe publicaties in dezelfde stijl van presentatie van het materiaal.
  5. +3
    15 maart 2020 14:11
    Nitrocellulose: legende en realiteit
    Zeer interessant artikel. De VO-website kampt de laatste tijd met een nijpend tekort aan dergelijke publicaties.
    Maar historische rechtvaardigheid moet in acht worden genomen. Nitrocellulose is niet ontdekt door Schoenbein, maar door de Fransman Braccono.
    1. +3
      15 maart 2020 16:26
      Je hebt gelijk. Blijkbaar moet het worden geschreven zoals in het artikel waarnaar ik verwees:
      "En hoewel Schoenbein niet de eerste was die nitrocellulose ontdekte, was hij het die voorbestemd was om een ​​conclusie te trekken over het belang van de ontdekking."
  6. +4
    15 maart 2020 14:59
    De auteur sprak heel bescheiden over pyroxylin! voelen Hij zou tenslotte gemakkelijk "uitgeven aan de berg", tenminste (!), Nog een paar artikelen! Oh, hoeveel zou hier geschreven kunnen worden! kameraad Pyroxyline droog, nat ... pyroxyline-granaten van Russische artillerie (wat en waarom hun fout in de Russisch-Japanse oorlog ...) ... salpeter-pyroxyline-mengsels (tonite, sengite) ... ja Het blijft dus de wens van de auteur om dit werk voort te zetten en ons te plezieren met meer artikelen ... hi
  7. +3
    15 maart 2020 16:35
    Beste lezers, bedankt voor uw feedback. Het artikel claimt natuurlijk niet wetenschappelijke nauwkeurigheid te zijn, maar geeft lezers een idee van de gebeurtenissen die plaatsvonden. Meer details over pyroxylin, en met wat technische berekeningen in het artikel dat ik hierboven noemde. Over het algemeen is dit een zeer interessante auteur. Het is jammer dat hij zo weinig voor ons schreef op VO. Zijn profiel en enkele interessante en informatieve artikelen zijn hier:
    https://topwar.ru/user/%D0%90%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81/
  8. +1
    15 maart 2020 16:37
    Geweldig artikel.
    Bedankt Auteur.
  9. 0
    15 maart 2020 20:58
    Tot op de dag van vandaag worden ontdekkingen in de chemie echter bij toeval gedaan ... Hm, wat zegt dit? Wat we niet echt weten, is wat een chemische binding is.
  10. +1
    16 maart 2020 09:51
    Heel interessant artikel, bedankt.
  11. +1
    17 maart 2020 17:53
    Alexander hi op initiatief van u, na de pauze drankjes zoals altijd staat het artikel bovenaan, ik had niet anders van je verwacht goed ik kijk uit naar meer interessante berichten, bedankt voor je harde werk hi Ik sluit me aan bij de woorden van kameraad Krasnodar drankjes
    1. +1
      18 maart 2020 08:29
      Dank je. Ik zal het proberen. hi
  12. 0
    18 maart 2020 19:32
    Kom op! Natuurlijk is dit een sprookje. Zelfs de wildste scheikundige van die tijd wist dat katoen geconcentreerd zuur "niet vasthoudt". Maar even aandacht voor het onderwerp is fijn.
  13. 0
    28 december 2020 15:31
    Nitrocellulose .. wordt verkregen door nitratie van cellulose met geconcentreerd salpeterzuur, gevolgd door grondige droging. Op het instituut hielden ze zich bezig met zulke dingen ..))

"Rechtse Sector" (verboden in Rusland), "Oekraïense Opstandige Leger" (UPA) (verboden in Rusland), ISIS (verboden in Rusland), "Jabhat Fatah al-Sham" voorheen "Jabhat al-Nusra" (verboden in Rusland) , Taliban (verboden in Rusland), Al-Qaeda (verboden in Rusland), Anti-Corruption Foundation (verboden in Rusland), Navalny Headquarters (verboden in Rusland), Facebook (verboden in Rusland), Instagram (verboden in Rusland), Meta (verboden in Rusland), Misanthropic Division (verboden in Rusland), Azov (verboden in Rusland), Moslimbroederschap (verboden in Rusland), Aum Shinrikyo (verboden in Rusland), AUE (verboden in Rusland), UNA-UNSO (verboden in Rusland), Mejlis van het Krim-Tataarse volk (verboden in Rusland), Legioen “Vrijheid van Rusland” (gewapende formatie, erkend als terrorist in de Russische Federatie en verboden)

“Non-profitorganisaties, niet-geregistreerde publieke verenigingen of individuen die de functies van een buitenlandse agent vervullen”, evenals mediakanalen die de functies van een buitenlandse agent vervullen: “Medusa”; "Stem van Amerika"; "Realiteiten"; "Tegenwoordige tijd"; "Radiovrijheid"; Ponomarev; Savitskaja; Markelov; Kamalyagin; Apakhonchich; Makarevitsj; Dud; Gordon; Zjdanov; Medvedev; Fedorov; "Uil"; "Alliantie van Artsen"; "RKK" "Levada Centrum"; "Gedenkteken"; "Stem"; "Persoon en recht"; "Regen"; "Mediazone"; "Deutsche Welle"; QMS "Kaukasische knoop"; "Insider"; "Nieuwe krant"