Текст книги "Альфред Нобель. Нобелевская премия. Маленькие рассказы о большом успехе"

14. Стокгольмская лаборатория

Маленькая, но отлично оснащённая лаборатория в имении отца стала для Альфреда местом, где, собственно, и началась его карьера изобретателя. В том же 1863 году, запершись в стенах лаборатории, Альфред систематизировал все накопленные за последние годы записи и начал опыты по «обузданию нитроглицерина».

Основным взрывчатым веществом, применяемым в то время, был традиционный чёрный порох – смесь селитры, угольного порошка и серы. Нитроглицерин обладал взрывной мощностью в десятки раз превышавшей мощность чёрного пороха. К тому же при взрыве он не выделял едкого дыма и не требовал мощного запала… Но для подрыва нитроглицериновой шашки использовались старые запалы – на основе бикфордова шнура. И результат был совершенно непредсказуем. Нитроглицерин мог не взорваться, а загореться и сгореть. Мог, вообще, никак не отреагировать – шнур просто догорал дотла, а взрыва не было. Но самое страшное состояло в том, что нитроглицерин мог сдетонировать от случайного сотрясения, от небольшого удара, от проскочившей искры статического электричества. Процесс подрыва было очень трудно контролировать.

В ходе экспериментов с этим смертельно опасным веществом Альфред открыл несколько крайне любопытных свойств нитроглицерина. В частности – жидкий нитроглицерин становился безопасным в полностью закрытых, герметичных баках, если в них не было воздуха. Это позволяло перевозить нитроглицерин в обычных канистрах в обычном транспорте, что Альфред Нобель к ужасу окружающих и делал.

15. Исследовательский центр в его кармане

Результаты его работы не заставили себя ждать. В том же 1863 году Альфред получил патенты на три первых изобретения в своей жизни – на способ производства и хранения нитроглицерина и на детонатор. Добавим – на 3 изобретения из 350, которые он успеет сделать за годы работы в самых разных областях.

Главным изобретением того года стал детонатор. Но… об этом стоит поговорить отдельно. А пока о другом открытии, касающемся лично Альфреда Нобеля.

Ему было уже 30 лет, а его путь изобретателя только начинался. Чего Нобелю не хватало? Идей? Знаний? Нет, и того, и другого было в избытке. Ему не хватало систематической, хорошо организованной работы – вот в такой лаборатории, которую создал отец. Здесь у Альфреда всё было под руками. Была муфельная печь, был бронированный бокс, в котором он мог проводить экспериментальные взрывы. И главное – были все необходимые вещества, включая и нитроглицерин, который тогда выпускался в очень небольших количествах и совершенно справедливо считался очень опасным веществом.

Вроде бы и незначительное открытие, но оно изменило жизнь Альфреда. Отныне везде, куда бы ни заносила его судьба, он организовывал небольшой исследовательский центр, «карманную» лабораторию, в которой мог работать. И это было крайне важно – Нобель редко жил подолгу в одном и том же месте. Он любил путешествовать и был безбытен. У него не было домов, обстановки, имущества, которые удерживают людей на одном месте годами. У него, наконец, не было семьи. Только работа, вот эти мини-лаборатории и идеи, которыми его щедро одаривало воображение.

16. Асканио Собреро

В 40-е годы XIX столетия Теофил-Жюль Перуз и его ученики работали над исследованием свойств глицерина, маслянистой вязкой жидкости, относящейся к классу спиртов, желтоватого цвета и сладкой на вкус, отчего и происходит её название («гликос» в переводе с греческого «сладкий»). Впервые глицерин был получен в 1779 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле. Простой в производстве, глицерин обладал множеством привлекательных свойств и, прежде всего, обладая свойствами жиров (как смазочный материал), глицерин хорошо растворялся в воде.

Исследования Перуза продолжил его лучший ученик Асканио Собреро. Вернувшись после обучения в Сорбонне из Парижа в Турин, Собреро обрабатывал глицерин различными веществами. В 1847 году учёный смешал глицерин с азотной и серной кислотами. Взаимодействие с азотной кислотой привело к образованию нового вещества – нитроглицерина.

Эта вязкая желтоватая жидкость отвердевала (замерзала) при температуре в 13,5 градусов Цельсия. При вдыхании паров или при попадании в пищеварительный тракт человека нитроглицерин вызывал головную боль. Собреро пришёл к выводу, что новое вещество каким-то образом воздействует на организм и, вне сомнений, является токсичным.

Но главный сюрприз ждал его после того, как пробирка с нитроглицерином опрокинулась и капля вещества пролилась на лабораторный стол. Раздался взрыв такой силы, что во всей лаборатории вылетели оконные стёкла.

17. Нитроглицерин

Осознав разрушительную силу нитроглицерина Собреро, к своему изобретению несколько охладел. Он хотел создать что угодно, только не сверхмощную взрывчатку. Пытаясь снизить взрывоопасность нитроглицерина Собреро смешал его со спиртом (в воде нитроглицерин почти не растворяется). И получил смесь, которая напрочь утратила взрывоопасные свойства. В результате дальнейших исследований Собреро открыл свойство раствора глицерина расширять кровеносные сосуды. Так было получено одно из популярнейших и очень действенных лекарств для лечения приступов стенокардии.

Любопытно, что Альфред Нобель, половину жизни отдавший опытам с нитроглицерином, в зрелые годы, когда у него развилась грудная жаба, отказался принимать прописанный ему врачами нитроглицерин. Ирония судьбы…

Если Собреро не стал развивать исследования свойств нитроглицерина, как взрывчатого вещества, то профессора Зинина и его ученика Альфреда Нобеля заинтересовали именно эти свойства. Альфред вплотную занялся опытами с нитроглицерином в 1851 году. А в 1863 в Стокгольме уже действовало небольшое предприятие Нобелей по мелкосерийному выпуску нитроглицерина, благо технология была очень простой – не сложней, чем производство чёрного пороха.

У нитроглицерина сразу сложилась дурная репутация. Все, кто видел последствия взрывов, произведённых посредством этого вещества, даже военные – приходили в ужас. Нитроглицерин был мощней чёрного пороха в несколько раз. Энергия взрыва достигала 6,3 МегаДжоулей на килограмм нитроглицерина. Разрушения наводили на мысль, что применение этого вещества необходимо… запретить.

18. Изобретение детонатора

Одно из первых изобретений Альфреда Нобеля – ртутный детонатор. Если первые два патента на изобретение способа промышленного производства и хранения нитроглицерина повторяли засекреченные разработки профессора Зинина (Нобель об этом ничего не знал), то детонатор был оригинальным изобретением.

Подрывать взрывчатку маленьким взрывом – эта идея пришла в голову Петрушевскому, помощнику и ассистенту Зинина. Это была попытка каким-то образом управлять взрывом. Классический бикфордов шнур, который хорошо работал с пороховыми зарядами, в случае с нитроглицерином давал осечку. Заряд либо вспыхивал и горел, а не взрывался. Либо реакции не было вообще.

В отличие от Петрушевского, применившего пороховой заряд большой мощности и потому в конце концов отказавшегося от детонатора в пользу порохового запала, Альфред поместил небольшое количество пороха в тонкую металлическую трубку, а уже эту трубку – в полость с жидким нитроглицерином. Совершенствуя запал, Нобель заменил порох капелькой гремучей ртути. В трубку вставлялся обычный бикфордов шнур, который и приводил к взрыву заряда детонатора.

Своему изобретению Нобель присвоил название «детонатор N8». В модифицированных видах детонатор Нобеля применяется и сегодня. Правда, конструкций существует великое множество. Большинство из них ударного типа. А от «классики» Альфреда Нобеля остался лишь принцип действия – тонкая металлическая трубка с микро-зарядом внутри, который подрывает путём детонации основной заряд. Главное преимущество детонатора заключается в том, что сам по себе он относительно безопасен. И его можно хранить отдельно от основного заряда, что резко повышает безопасность обращения со взрывчаткой.

19. Денежный вопрос

Оформляя патенты на свои изобретения, Альфред столкнулся с неразрешимой проблемой – у семьи не было денег для разворачивания производства детонаторов и нитроглицерина. Отец обратился к сыновьям с просьбой «поскрести по сусекам». Но всего, что удалось собрать, явно не хватало. И тут деловую хватку проявил Альфред. Заручившись благословением отца, он отправился в Париж.

Эта поездка должна была решить сразу две задачи. Во-первых, нужно было оформить должным образом патенты в Парижском бюро. Во-вторых, необходимо было найти деньги на строительство фабрики – её Нобели решили построить рядом с домом, расширив свою лабораторию.

14 октября 1863 года заявка на детонатор или «Пороховой заряд, усиленный нитроглицерином» была сдана в бюро. А через несколько дней Альфред пробился на приём к банкирам братьям Перейр. Он уговорил братьев посетить демонстрацию опыта, устроенного Нобелем в глухом местечке под Парижем. С собой Альфред прихватил канистру нитроглицерина, которую привёз из самого Стокгольма, презрев все правила безопасности.

Взрыв огромной силы, который Альфред произвёл посредством своего детонатора, так впечатлили банкиров, что Нобель тут же получил 100 тысяч франков в качестве ссуды. И засобирался в обратный путь, чтобы обрадовать отца и братьев.

20. Трагедия

Нитроглицериновая фабрика была построена менее чем за полгода. Она разместилась в полуразрушенном строении недалеко от имения Нобелей. Сюда же была перенесена домашняя химическая лаборатория. И в конце лета 1864 года фабрика работала на полную мощность, выдавая десятки килограммов нитроглицерина.

В первых числах сентября в отчий дом приехал младший брат Альфреда 20-летний Эмиль, всеобщий любимец и большой умница. Эмиль только что поступил на химический факультет Упсальского университета. И дома хотел немного отдохнуть после экзаменов и набраться сил перед учёбой.

Без дела Эмиль, конечно, не сидел – помогал отцу и брату Альфреду в лаборатории…

3 сентября 1864 года случилась страшная трагедия. В разгар рабочего дня на складе фабрики сдетонировали 100 килограммов нитроглицерина. Фабрику разметало на десятки метров. Погибло 8 человек, в том числе четверо в лаборатории. Среди погибших оказались два лаборанта, близкий друг Альфреда химик Хетцман. Четвёртым был… Эмиль Нобель. Альфреду взрывом лишь поранило лицо.

Прибывшие на место трагедии пожарные и стокгольмская полиция, увидев разрушения и жертвы, пришли в ужас. От погибших людей не осталось, практически, ничего. Вместо тел – бесформенные фрагменты. Эмиля пришлось хоронить в закрытом гробу.

В шведской прессе тут же поднялась дискуссия о запрете производства и применения нитроглицерина.

21. Отцовское горе

Известие о гибели младшего сына, буквально, раздавило Иммануэля Нобеля. 63-летний человек, оптимист по натуре, очень живой, общительный, постарел сразу на несколько лет. Его волосы поседели в одну ночь. А через три дня после гибели Эмиля, едва только прах младшего сына был предан земле, Нобеля-старшего постиг апоплексический удар.

Это было тяжкое испытание для всей семьи. Отец братьев Нобелей лишился дара речи и подвижности. Следующие 8 лет жизни он провёл в постели под присмотром супруги – матушки Андриетты. К слову, Андриетта Нобель пережила супруга на 17 лет. Она умерла в 1889 году, пережив к своему горю ещё и потерю сына Людвига, что, конечно же, сократило её дни.

Эмиль был любимцем семьи Нобелей. Его любили больше всех не только родители – как любят последнего сыночка, рождённого на исходе детородного возраста. Его любили и старшие братья. Эмилю старались дать всё самое лучшее. На него возлагали большие надежды. Мальчик рос очень способным. Но… не получилось. Судьба…

Из этой трагедии Альфред, который всю жизнь винил в гибели младшего брата и в несчастье, приключившемся с отцом, только себя, вынес тяжёлый урок. В дальнейшем он не допускал, чтобы в лаборатории, где проводились опыты, находилось больше двух человек. То есть он сам, Альфред Нобель, и его помощник, который знал, на что идёт. Всех остальных Нобель безоговорочно гнал вон.

22. Старик не сдаётся

Бедственное положение Иммануэля Нобеля вовсе не означало, что старик лежит неподвижно в постели и ничего не делает. Этот человек не мог не работать даже в таком состоянии.

Старик Нобель всегда хорошо рисовал – с самого детства. И в состоянии паралича речь и письмо ему заменили рисунки. Со временем, немного оклемавшись от навалившейся болезни, Иммануэль Нобель снова стал говорить. И смог не только объясняться посредством лаконичных рисунков, но и записками.

До своей смерти в 1872 году старик Нобель сделал несколько изобретений, самым известным стала современная фанера. Точнее, способ её производства обрезкой шпона по периметру бревна. Специальные резаки снимали тонкий слой древесины. Затем, листы шпона промазывались клеем и попадали под пресс. Так материал, известный с глубокой древности, обрёл вторую жизнь. Фанера стала доступной заменой монолитной древесины, а в ряде областей – вроде производства мебели – ещё и незаменимым материалом, обладающим высокой прочностью и гибкостью. В ХХ веке фанера стала ещё и авиационным материалом. Так что изобретение старого больного Нобеля работает до сих пор.

Но были и забавные идеи. Например, Иммануэлю Нобелю был выдан патент на «противолетаргический гроб». Этот печальный предмет был оборудован откидной крышкой, для того чтобы ошибочно похороненный человек мог выбраться из могилы, и пневматическим гудком, посредством которого оживший покойник мог сообщить о том, что он всё-таки живой.

Обе идеи – многослойной фанеры и «противолетаргического» гроба – Иммануэль Нобель обнародовал в брошюре, выпущенной им в 1870 году.

23. Противостояние с производителями пороха

Нитроглицерин – штука очень и очень опасная. Не успело семейство Нобелей оправиться после гибели младшего сына и паралича Иммануэля Нобеля, как такая же катастрофа постигла новый нитроглицериновый завод в Гамбурге. Нитроглицерин, который Альфред называл «взрывающимся маслом», уносил жизни по всему миру. Внезапные взрывы гремели в Америке, Европе, Австралии.

Но альтернативы нитроглицерину не было. Эта гремучая жидкость позволяла сносить целые горы, прокладывать тоннели, малыми средствами создавать котлованы. В строительстве нитроглицерин мог оказаться незаменимым инструментом. Если бы… он не был так опасен.

Нобели воевали на ими же созданном рынке новых взрывчатых веществ. Основными конкурентами были производители пороха и, прежде всего, американский магнат Дюпон, владелец пороховых заводов. Чтобы убрать конкурента, Дюпон предложил Альфреду, который после болезни отца взял в свои руки нитроглицериновое производство, продать заводы (их было уже два – в Швеции и Германии). Нобель отказался, и Дюпон развернул в прессе массированную компанию дискредитации нитроглицерина, налегая на его опасные качества.

В принципе, Дюпон был прав. Широкое применение нитроглицерина в промышленности и строительстве было очень опасно. Но и сам Дюпон выпускал вовсе не «сахарный песок». При этом основным покупателем Дюпона была армия, а заводы Нобеля выпускали взрывчатку гражданского назначения.

24. Динамит Нобеля

Как это ни удивительно, но Альфред Нобель сам относился к нитроглицерину с опаской, но при этом прилагал титанические усилия, агитируя шведских инженеров применять его для прокладки дорог и строительства туннелей. Первым крупным покупателем нитроглицериновых взрывных устройств стала Тихоокеанская железная дорога, прокалывавшая пути в горах Сьерра-Невады. Нобелю удалось перехватить этот контракт у Дюпона. Но… нитроглицериновые шашки собирали богатый урожай человеческих жизней. И Альфред неделями не выходил из лаборатории, пытаясь найти решение.

Его задачей было сохранить взрывную силу нитроглицерина и при этом поставить взрыв под полный контроль, то есть полностью устранить возможность самопроизвольной детонации взрывчатки.

Он перепробовал множество материалов, соединяя нитроглицерин с самыми разными веществами. Наконец, понял – нужен абсорбирующий материал, который бы связывал жидкий нитроглицерин, дробил бы его на микрокапли. Лучшим оказался природный материал кизельгур, «инфузорная» или «диатомовая земля». Этот ископаемый материал был образован остатками диатомовых водорослей на дне древнего океана. Добывался кизельгур в Ливии и особого применения не находил – только в качестве строительного материала.

Смоченный нитроглицерином кизельгур превращался в пластичную массу, которая не взрывалась при сотрясении, но не снижала при этом энергетических свойств нитроглицерина.

Новая взрывчатка получила название «динамит». А в 1867 году Альфреду Нобелю был выдан соответствующий патент.

25. «Русский динамит» Петрушевского

Дмитрий Иванович Менделеев замечал, что заслуга Нобеля состоит вовсе не в изобретении динамита, а в том, что он освоил его массовое производство и сделал эту мощную и безопасную взрывчатку доступной для нужд промышленности и строительства. И это действительно так, приоритет в изобретении динамита принадлежит не Альфреду Нобелю. Но об этом тогда… никто не знал.

Василий Петрушевский работал над «нитроглицериновой темой» и после Крымской войны, продолжая дело своего учителя профессора Зинина. Петрушевский первым предложил использовать для подрыва нитроглицериновой шашки заряд пороха. Но при этом пошёл «от обратного». По его разработке подрыв нитроглицеринового заряда осуществлялся не маленьким капсюльным детонатором, а мощным пороховым запалом. Таким образом, считал Петрушевский, разрушительная сила нитроглицерина усиливалась силой чёрного пороха. Практический опыт подтвердил его правоту, хотя Нобель ставил совсем иную цель – не усилить нитроглицериновый заряд, а сделать взрыв контролируемым, управляемым.

Свои опыты Петрушевский проводил в Кронштадте, на оружейных складах которого хранилось около 200 килограммов жидкого нитроглицерина. Однажды, 17 июля 1866 года, этот запас взлетел на воздух. Петрушевский тут же нашёл решение – смешал нитроглицерин с магнезией, получив безопасный порошок, названный «русским динамитом». Но командование российским флотом, напуганное кронштадтским взрывом, наложило на дальнейшие исследования запрет. Динамит Петрушевского не был запатентован. И разработки Василия Петрушевского так и остались строго засекреченными.

26. Пироксилин

В марте 1846 года немецким физиком Кристианом Фридрихом Шенбейном были исследованы свойства нитроклетчатки, вещества, полученного в результате обработки крахмала и клетчатки, входящей в состав древесины, азотной кислотой. Новое вещество получило название пироксилина. Любопытно, но к изобретению нитроклетчатки имел прямое отношение всё тот же профессор Пелуз, заинтересовавшийся опытом химика Бракконо, поставленным им в 1832 году. Правда, Пелуз не исследовал взрывные свойства нового материала и, таким образом, прошёл мимо изобретения нового взрывчатого вещества.

Позднее Шенбейн обработал азотной кислотой различные органические материалы, в том числе и хлопковую ткань. И нашёл хлопковую клетчатку наиболее подходящей для производства… нового вида пороха. Смесь пироксилина и нитроглицерина и является основой бездымного пороха, заменившего, в конце концов, традиционный чёрный порох.

У нового пороха было очень много полезных качеств. Во-первых, его производство укладывалось в рамки очень простой технологии. Во-вторых, этот порох взрывался без образования дыма и, соответственно, сажи. Наконец, он не боялся намокания. Отсыревший пироксилиновый порох достаточно было высушить, чтобы он восстановил свои качества (здесь не всё так просто, но в детали вдаваться не будем). С чёрным порохом этот номер не проходил. Смесь калиевой селитры, древесного угля и серы при намокании портилась безвозвратно.

27. Баллистит и гелигнит

У бездымного пороха много изобретателей. Среди них и имя Альфреда Нобеля. Заинтересовавшись новым взрывчатым веществом, что вполне естественно, Нобель занялся усовершенствованием пироксилинового пороха. Прежде всего, он добивался улучшения характеристик нового пороха для применения его в артиллерийских снарядах. Поскольку этот вид боеприпасов обычно подвержен долгому хранению, Альфред поставил перед собой задачу уменьшить гигроскопичность пороха.

Эксперименты с нитроцеллюлозой (одним из видов пироксилина, в котором в качестве основы использована древесина) и нитроглицерином, привели Нобеля к идеальному для артиллерийского заряда соотношению – 50—60 процентов нитроцеллюлозы и 25—40 процентов нитроглицерина. Остальной объём занимали присадки (вазелин, камфара, различные стабилизаторы). Так был получен баллистит – мощное взрывчатое вещество, которое в модифицированном виде применяется в артиллерии до сих пор.

Но баллиститом дело не ограничилось. Нобель долгие годы продолжал экспериментировать с динамитом. Недостатком этой взрывчатки он считал, опять же, гигроскопичность и не очень хорошие пластические свойства. Динамит крошился, не позволял плотно заполнять при подготовке к взрыву скальные трещины, а динамит, прежде всего, применялся при разработке горных пород и прокладке туннелей.

Смешав ту же нитроцеллюлозу и нитроглицерин в другой пропорции – 8 процентов пироксилиновой основы и 92 процента нитроглицерина – в 1875 году Нобель получил желеобразное взрывчатое вещество огромной силы, названное им гелигнитом. Гелигнит и стал основным инструментом для разрушения прочных скальных пород в строительстве.