När jag bläddrade igenom litteratursidorna om militära ämnen stötte jag ofta på berättelser om den oavsiktliga upptäckten av nitrocellulosa. Deras kärna (i flera varianter) beror på det faktum att någon i sitt eget kök av misstag spiller något frätande på sin frus förkläde och sedan, när han försöker torka det vid spisen, observerar en blixt och ett slags explosivt försvinnande av denna enkla objekt. Nyfiken…
Jag kom ihåg detta historia mig för häromdagen läste jag det igen här, på "VO", i en mycket intressant och informativ artikel av Alexander Bereshchenko "Nitrater i kriget. Del I. Från Sun-Simyao och Berthold Schwartz till D.I. Mendeleev". Jag citerar:
"År 1845 ... utförde den schweiziske kemisten Christian Friedrich Schönbein (som hade blivit känd vid den tiden för upptäckten av ozon) experiment i sitt laboratorium. Hans fru förbjöd honom strängt att ta med sig sina kolvar i köket, så han skyndade sig att avsluta experimentet i hennes frånvaro - och hällde ut lite av den kaustikblandningen på bordet. I ett försök att undvika skandal torkade han, i de bästa traditionerna av schweizisk prydlighet, av det med sitt arbetsförkläde, eftersom blandningen inte var för mycket. Sedan, också i schweizisk sparsamhetstradition, tvättade han förklädet med vatten och hängde det över spisen för att torka. Hur länge eller kort det hängde där, historien är tyst, men man vet med säkerhet att efter torkning förklädet plötsligt försvann. Dessutom försvann han inte tyst, på engelska, utan högt, kan man säga, till och med förtrollande: i en blixt och ett högt knall av en explosion. Men här är vad som fångade Shenbeins uppmärksamhet: explosionen skedde utan minsta rök!
Detta är ett material som det redan var möjligt att arbeta med!
Det visade sig att vi talar om den tysk-schweiziske kemisten Christian Friedrich Schönbein (1799-1868).
Men 1845 hade han länge varit professor i fysik och kemi vid universitetet i Basel, en respekterad medborgare i Basel, så vilken typ av experiment i köket, och till och med i hemlighet från hans fru, talar vi om?
Jag var tvungen att gräva djupare - och det visade sig att allt började med ozon ...
En stor vit blixt slog ner i klocktornet
Skräck grep den lille kristne. Marken darrade under hans fötter, ett tungt dån föll från himlen och dövade honom. "Döda nu!" han bestämde. Men åskan, som bleknade, flyttade bort, det blev tyst och allt stod stadigt på sin plats, och själv var han frisk och frisk. Nyfikenheten brände honom redan. Blixten slog ner tio steg bort, och han såg allt! Skynda, skynda dit...
Folk sprang över torget från alla håll. Christian rusade till kyrkan. Vid entrén såg han någon och var den första som rusade in genom den öppna dörren. Dimma hängde i kyrkan. Från de höga valven till golvets mönstrade stenhällar fyllde en märklig blåaktig rök den. Och det luktade något skarpt och stickande.
Christian hörde andningen bakom sig, fotslamret. Folk gick in i kyrkan. Men ingen vågade säga ett ord. Den här lukten... Herregud! I kyrkan! Christian såg sig omkring. Människorna var bleka och rädda, kvinnorna hade tårar i ögonen.
"Sera..." sa till slut någons generade röst.
"Gud, förbarma dig över oss, det luktar svavel här!"
De fromma Metzingen viskade upprymt. Svavelanda - underjordens ande, den kräks av djävlar; vem vet inte detta! Trängde djävulen själv, helvetets herre, från molnen in i Guds tempel?! De fegaste backade redan till utgången, ut i den fria luften. Men Christian hade ingen brådska att gå. I sin fars färgeri hade han länge studerat världens skarpa dofter. Och nu, med näsan uppe, sniffade han den blå röken — det var inte alls svavel.
Christian återvände hem med svår huvudvärk. Och för resten av mitt liv kom jag ihåg hur blixten luktar ...
Tjugoåtta år senare, en februaridag 1839, gick professor Christian Friedrich Schönbein längs den bullriga korridoren på universitetet i Basel på väg mot sitt laboratorium. Ingen skulle känna igen i honom nu den där nyfikna pojken som en gång varit den första att rusa in i Metzingen kyrka, fylld av helvetesstanken. Christian lämnade sitt hemland Württemburg för länge sedan, reste över hela Tyskland, bodde i England och bosatte sig sedan i Schweiz. Han började sitt yrkesliv som lärling på en kemisk fabrik, arbetade som laboratorieassistent, kemist och lärare. Han studerade och arbetade vid universitetet i Tübingen, universitetet i Erlangen-Nürnberg. Nu har han redan blivit professor i fysik och kemi, en respekterad medborgare i Basel.
Professor Schönbein sköt upp dörren till laboratoriet och ställde sig på tröskeln. Förvånad sniffade han luften...
Den lukten!
Det fanns ingen i det lilla rummet. Instrument, kolvar, burkar med reagens, alkohollampor - allt var på sin plats. Ingen av Schönbeins assistenter och elever kom tydligen hit i hans frånvaro. Men den här konstiga lukten...
Shenbein tog långsamt några steg runt i rummet. Var kommer lukten ifrån?
Han kikade in i dragskåpet, böjde sig ner mot skrivbordet. Han reste sig på tå, sniffade på hyllorna med reagenser och gick till fönstret. Sedan undersökte han en efter en stationära datorer. Det var där allt kom ifrån!
På ett av borden stod en voltstolpe - ett elektriskt element för att alstra ström. På morgonen passerade Schönbein en ström genom ett kärl med vatten, och den bröts ner i sina beståndsdelar - syre och väte. Då, på jobbet, märkte han inget speciellt. Och nu, från frisk luft, kände han genast en ny lukt. Professorn stängde den elektriska kretsen och kontrollerade i sin tur den voltaiska kolonnen, vattenburken och kärlen i vilka båda gaserna tillfördes. Lukten avgavs endast av ett kärl med syre.
Men vanligt syre luktar ingenting!
Han slog upp dörren och öppnade fönstret. En kall vind surrade i labbet. På en minut svepte vinterluften bort alla dofter av kemi från det lilla rummet. Schönbein stod vid fönstret och tog sedan upp syrgaskärlet igen. Det kunde inte råda några tvivel: det kom fortfarande en svag men distinkt lukt därifrån - en lukt som bara uppträder med blixtnedslag.
Sedan den där avlägsna dagen, när blixten slog ner i klockstapeln i Metzingen framför hans ögon, hade Schönbein observerat denna lukt mer än en gång i laboratorier och fysikrum. Så luktade den omgivande luften när elektriska urladdningar passerade genom den. Så fort den elektriska maskinens cirklar började rotera och gnistor hoppade mellan dess kulor dök även denna lukt upp. Han var svag, knappt märkbar, men Schönbein, om han var tvungen att stå i närheten, märkte alltid - och kom ihåg honom.
Nu kom denna lukt från vanligt vatten. Glasburken, fylld med osynligt syre, hade sin egen lukt. Uppenbarligen släpptes det ut av något ämne. Vad är det?
Lukten som uppstår under verkan av en elektrisk maskin upptäcktes först av kemisten Martin Van Marum redan 1785.
Martin Van Marum (1750-1837)
Det gick dock femtiofem år innan Christian Schönbein bevisade att luktens bärare är en ny, okänd gas, mycket mer aktiv än livgivande syre i sig.
Schönbein kallade det ozon, vilket betyder "luktande" på grekiska. Denna gas dök upp i luften och från vattnet under inverkan av en elektrisk urladdning. Ozon rostar silver och till och med väluppvärmt guld och platina. Ozon bleker omedelbart färger, "vitar" dem, som den bästa blekkalken. Eter och alkohol, tändgas antänds i det av sig själva. Schönbein försökte reda ut den nya gasens kemiska natur.
Under åren har Schönbein gjort tusentals experiment och byggt de mest intrikata teorierna för att förklara ozonets extraordinära egenskaper. Ozon blev hans livsverk.
Schönbein var en mycket begåvad och ihärdig forskare. Men han hade en ovanligt brinnande fantasi - ibland hjälpte det honom, och ibland gjorde det ont i honom. Snart började han se ozon överallt, i alla ämnen. Och han försäkrade sig själv att hans upptäckt skulle förändra hela kemin. (Ozonmysteriet löstes av andra forskare tjugo år efter Schönbeins upptäckt.)
Fascinerad av sina teorier kunde Schönbein nu inte se skogen på grund av träden. Är ozon bara en form av syre? Det fanns inget sätt att han ville tro det. Han motbevisade resolut andra forskares slutsatser. Och för att bevisa sin sak genomförde han fler och fler nya experiment.
Tanken slog honom att allt brinner, allt frätande, alla aktiva ämnen kända för kemister - allt kommer från ozon. Den starka salpetersyran som brinner som eld innehåller troligen ozon. Och svavelsyra har förmodligen ozon i sig. Varför inte prova att blanda dem? Här måste det vara, ett oxidationsmedel med fruktansvärd kraft kommer att visa sig! Uttänkt - gjort. Schönbein beredde en blandning av två av de starkaste syrorna och började testa deras effekt.
Han hällde denna blandning över olika ämnen - jod, fosfor, svavel, socker, papper, bomull - och observerade vilka omvandlingar som sker med dem. Socker under inverkan av syra förvandlats till harts, papperet blev genomskinligt och vattentätt, som pergament. Och bomull ... Bomull blev till krut!
Utseendemässigt verkade han inte ha förändrats alls: vanlig bomull, bomullsull, vit bomullsull. Men det var värt att slå en klump av sådan bomullsull med en hammare, eftersom den flög isär med en fruktansvärd explosion. Och från en gnista flammade hon upp av girighet, med ett sus. Denna skramlande bomull brann med sådan hastighet att den kunde brännas på en bar handflata; lågan dök upp och försvann på ett ögonblick, utan att ens hinna svida handen. Dessutom brann det utan rök!
Schönbein blev förvånad. Han ville avslöja ozonets sanna egenskaper, men upptäckte ett nytt, rökfritt sprängämne!
Inom vetenskapen händer ofta sådana lyckliga misstag: försvarar en felaktig teori, forskaren letar efter en sak, men hittar något helt annat ...
I hela Europa talades det bara om upptäckten av Schönbein. Äntligen hittat en ersättare till det gamla krutet! I sexhundra år regerade han på slagfälten. Gå i pension nu! Det nya krutet är mycket starkare, det kommer att förändra kriget. Världen kommer att få se strider utan röken av skott, utan dånet av skott (pyroxylin, som det nya krutet kallades, gav ett något mindre kvardröjande ljud vid avfyrning - och i ett anfall av entusiasm startade någon ett rykte om att det var helt tyst).
Och vad var detta nya, detta fruktansvärda sprängämne gjord av?
Det är löjligt att säga: från bomullspapper, från en så fridfull substans som bomull!
En mysig vaddbadrock - och krut! Nattmössa - och krut!
Känsla!
Gymnasieelever, studenter, frisörer, apotekare - alla skyndade sig för att göra pyroxylin. Alla gick runt med gula händer av syror, på pubar och kaféer visade folk varandra hur det blossar upp.
Under tiden har de befogenheter som finns att tillgå. Den blygsamma sökaren av ellukten började få brev på dyrt papper, med furstliga och länsvapen. Bokstäverna var insinuerande, smickrande. "Jag tog verkligen din uppfinning till hjärtat!" - försäkrade kejsar Nicholas I:s sändebud i Schweiz. Han hade bråttom att locka den ärevördiga kemisten till avlägset Petersburg, tills andra snappade upp honom.
Schönbein kallades också till Paris, till Wien, till England. Tusentals lovade honom, ja, tusentals - miljoner ...
Vanligtvis måste uppfinnare och författare till stora upptäckter slå trösklarna, vänta i årtionden på erkännande och hjälp. Här hände allt annorlunda. Det handlade om arméernas makt, av detta var monarker och deras regeringar mycket intresserade.
Inte ens ett år hade gått sedan Schönbeins öppnande och redan i England började den första pyroxylinfabriken att fungera.
Schönbein glömde nu nästan att tänka på sitt ozon. Han slöt kontrakt, fick patent, förhandlade med generaler, med bankirer. Gyllene regn dövade honom.
Och plötsligt - fruktansvärda nyheter: den engelska fabriken flög upp i luften, tjugoen arbetare dödades, dussintals andra skadades.
Nya fabriker byggdes. Men då och då förstördes de av en explosion. Verkstäder exploderade, lager exploderade. Hundratals människor dog. Inget att göra: vi var tvungna att förbjuda produktionen av pyroxylin. Christian Schoenbein återvände till ozonet igen, till den fridfulla tystnaden i sitt laboratorium.
Men andra kemister fortsatte envist hans arbete och hittade många år senare ett säkert sätt att framställa pyroxylin. Det var nödvändigt att rengöra det väl från föroreningar - det är allt. Vältvättad pyroxylin kunde lagras i åratal utan rädsla för explosioner.
Pyroxylin gick till handling. De började fylla dem med minor, trycka in dem i brickor för rivningsarbete. Men för kanoner och vapen användes fortfarande det gamla svartkrutet. Pyroxylin exploderade för snabbt: ofta hade gaserna inte tid att trycka projektilen eller kulan genom den långa pipan, utan slet omedelbart hela pistolkroppen i bitar. Kemisterna är tillbaka på jobbet. Och igen tämjde de pyroxylin ...
Allt arbete inom området för att få rökfritt pulver var strikt klassificerat, och ett land bevakade noggrant sina hemligheter från ett annat. Under lång tid hade Ryssland inte rökfritt pulver. Vädjanden till utländska regeringar och kemister om hjälp gjorde föga. Den militära artilleriavdelningen beslutade att vända sig till Dmitry Ivanovich Mendeleev för att få hjälp ...
Tja, vad det blev av det kan ni, kära läsare, lära av artikeln jag nämnde ”Nitrates in the war. Del I. Från Sun-Simyao och Berthold Schwartz till D.I. Mendeleev". Artikeln är informativ, kanske lite överbelastad med tekniska detaljer, men det här är en smaksak. Jag rekommenderar i alla fall.
Källor:
Nechaev. Kemisk vapen.
TSB.
Encyclopedia of Brockhaus och Efron och andra.