Эталон взрывного характера. История открытия и применения тротила
Первая половина 19 века ознаменована рядом значимых открытий в области органического синтеза, показавших перспективы создания новых веществ, в том числе горючих и взрывчатых. В 1825 году были синтезированы нитронафталин и тринитробензол, в 1826 появился тетранитроанилин, в 1833 нитрокрахмал, в 1845 пироксилин и в 1847 нитроглицерин, изменивший мир взрывчатых веществ. Все они представляли интерес как для промышленности (прокладка дорог, добыча полезных ископаемых), так и для военных целей. Но главной проблемой, с которой столкнулись производители и пользователи взрывчатых веществ «нового поколения» была крайняя нестабильность и взрывоопасность процессов их производства, транспортировки и применения.
Тринитротолуол, представляющий собой при комнатной температуре желтое кристаллическое вещество, впервые был получен в 1863 году немецким химиком Юлиусом Вильбрандом, изучавшим свойства толуола – побочного продукта коксования угля и крекинга нефти. Непосредственно после первого успешного синтеза и до 1890-х годов тротил производился в скромных количествах и использовался разве что в качестве синтетического желтого красителя для текстиля.
Кристаллический очищенный 2,4,6-тринитротолуол. Фотография взята из открытых источников.
Исследователи того времени прекрасно представляли, что если вещества, содержащие в своем составе углерод и водород способны гореть, то при их нитровании можно получить соединения, способные взрываться. Но тринитротолуол обладал с точки зрения химиков того времени очень мирным характером, и его способность к взрыву в принципе ставилась под сомнение. Действительно, удары металлическим бойком по чешуйкам тринитротолуола, приводили лишь к их измельчению. Под воздействием открытого огня вещество просто горело коптящим пламенем. Этот материал легко обрабатывался любыми способами: его свободно прессовали, сверлили, резали ножом, пилили, растапливали. Расплавленный, он прекрасно льётся, не оставляя следов, позволяя удобно заливать любые формы (температура плавления тринитротолуола составляет 80°С, температура разложения 240°С). То есть по сравнению с основными в те времена взрывчатыми веществами тринитротолуол считался исключительно устойчивым.
Разглядеть в тринитротолуоле потенциальную взрывчатку удалось только в 1891 году другому немецкому химику – Карлу Хойссерманну (Karl Häussermann). Мощная детонация под воздействием первичного инициирующего взрыв вещества смогла раскрыть подлинную разрушительную силу тринитротолуола. И хотя мощность его взрыва меньше, чем у нитроцеллюлозы и нитроглицерина, но и обращение с ним (производство и применение) на порядок проще и безопасней.
С этого времени тринитротолуол стал использоваться как взрывчатое вещество гражданского назначения. Из него изготавливали тротиловые шашки для горных работ, расчистки ландшафта при прокладке железных и автодорог, сносе зданий. Немецкие специалисты в 1902 году разработали технологию снаряжения тротилом бомб, мин и артиллерийских боеприпасов, однако долго держать её в тайне не удалось, и через пару лет её освоили британцы, с 1909 года - русские оружейники.
Первое полномасштабное применение тротила в качестве боевого взрывчатого вещества произошло во время Первой Мировой войны.
Артиллерийский расчёт времен Первой мировой войны. Фото из свободных источников
Практика боевого применения показала несомненное преимущество тринитротолуола в качестве боевого взрывчатого вещества в сравнении с его главным конкурентом того времени – тринитрофенолом (пикриновой кислотой). Как оказалось, пикриновая кислота способна вступать в реакцию со сплавами металлов, из которых изготавливались гильзы снарядов, образуя чрезвычайно взрывоопасные смеси. По этой причине боеприпасы могли самопроизвольно взрываться от ударов при транспортировке или зарядке орудий. Кроме того, тринитрофенол относительно хорошо растворяется в воде, следовательно способен поглощать воду из влажного воздуха, теряя при этом взрывчатую способность. Тротил оказал лишен всех перечисленных недостатков.
В настоящее время основным применением тринитротолуола остается не только снаряжение боеприпасов, но и вполне мирные цели: использование в качестве взрывчатого вещества при строительстве туннелей, сносе старых зданий и расчистке земли под реновацию инфраструктуры городов. Но стоит помнить, что тринитротолуол считается канцерогеном, а также веществом, влияющим на состав крови и состояние печени.
