Нитроглицерин, Нобель и Нобелевские лауреаты

Курьезы науки: убийца и врач в одном флаконе

Бывает так, что ученый сам не может оценить все аспекты своего открытия. Химик Асканио Собреро, получивший нитроглицерин, и промышленник Альфред Нобель, разработавший способ его производства, так и не поняли, что это вещество может не только взрывать скалы, но и лечить стенокардию. Парадокс заключается в том, что оба они страдали от этой болезни.

В 1847 году талантливый итальянский химик Асканио Собреро смог синтезировать вещество, которое он назвал «пироглицерин». Оно представляло собой тринитрат многоатомного спирта глицерина и поэтому позже его стали называть нитроглицерином. Сам Собреро считал, что оно может пригодиться в военном деле — ученый сам когда-то служил в армии, воевал в артиллерии и даже после окончания боевых действий продолжал работать в Артиллерийской академии. Поэтому основные его исследования были направлены на удовлетворение нужд и запросов быстро растущей военной промышленности.

Собреро сразу же оценил «взрывной» характер вещества, которое он открыл — во время одного из опытов он даже получил ожоги рук и лица. Однако в своей статье он упомянул и еще один интересный эффект нитроглицерина. Ученый писал, что «что если капнуть «пироглицерин» на язык, то сразу голова начинает сильно болеть». Так, сам того не желая, Собреро описал одно из фармакологических свойств нитроглицерина, а именно — его способность сокращать гладкую мускулатуру кровеносных сосудов.

Удивительно, но если бы гениальный химик обратил больше внимания на данное свойство, то обнаруженный им препарат мог бы помочь ему самому — ведь Собреро страдал стенокардией, и у него часто бывали спазмы коронарных сосудов. Сейчас врачи прописали бы ему препараты на основе того самого нитроглицерина, который весьма эффективно их снимает. Однако ученому и в голову не пришло, что его «взрывное детище» можно использовать в мирных целях. Он так и умер в 1888 году от сердечной недостаточности, не имея представление о том, что мог бы помочь себе с помощью нитроглицерина.

Тем не менее, среди европейских медиков нашелся один, которого в статье Собреро, посвященной нитроглицерину, заинтересовало именно то, что он вызывает головную боль. Константин Геринг, прочитав о нитроглицерине, начал испытывать этот препарат на добровольцах и после предложил использовать его для лечения… головной боли. Вас может удивить такой подход, однако Геринг был приверженцем гомеопатии и считал, что клин нужно вышибать клином — раз это вещество вызывает головную боль, то оно может и исцелить ее.

Тем не менее, врачи долго не верили этому странному саксонцу, который к тому же носил «говорящую фамилию» (одно из значений слова «hering» — чудак), чьи идеи всегда находились на грани абсурда и гениальности (так, он, например, предлагал лечить отравления с помощью змеиного яда). Однако, как это ни странно, на помощь врачу-оригиналу пришел другой человек, который также не верил в то, что нитроглицерин является лекарством, зато был убежден, что его ожидает большое будущее в горной промышленности. Звали его Альфред Нобель.

Будущий учредитель самой престижной в мире премии познакомился с Собреро еще в 1850 году, когда тот был на семинаре в Париже. Открытие гениального итальянца заинтересовало Нобеля и он, запатентовав в 1863 году способ производства нитроглицерина, приступил к строительству своей «динамитной империи». Кстати, вопреки бытующему заблуждению, продукция заводов Нобеля шла главным образом не на военные нужды, а на задачи созидания: без его динамита в XIXвеке не были бы проложены знаменитые тоннели и каналы, железнодорожные линии через Альпы и Кордильеры, не стало бы судоходным русло Дуная у Железных ворот и т. д.

Однако интересно другое — Нобель, сам того не подозревая, поставил на своих заводах крупномасштабный фармакологический эксперимент. Дело в том, что в цехах с нитроглицерином работали сотни людей, и они постоянно подвергаясь действию его паров — ведь респираторов тогда еще не было. Не удивительно, что сразу же к окрестным врачам стали поступать жалобы на головную боль и плохое самочувствие, похожее на сильное отравление. Именно тут медики и вспомнили про исследования Геринга, после чего стали проводить свои собственные изыскания в том же ключе.

В результате выяснилась одна интересная вещь — рабочие рассказывали, что голова болит не только у новичков, впервые пришедших в цех — у них головная боль через неделю-другую исчезала (то есть наступало привыкание). Эту же боль испытывали и ветераны производства, причем даже в выходные дни — кроме того, были даже случаи внезапной смерти от спазма коронарных сосудов. Впрочем, причину «воскресных» болей выяснили быстро — оказывается, в день отдыха многие для того, чтобы сделать себе модную прическу, втирали нитроглицерин в кожу головы или надевали на голову пропитанную им повязку.

Этими данными заинтересовался врач Томас Лодер Брентон — особенно тем, что говорили о спазмах коронарных сосудов. Он понял, что нитроглицерин может как-то на них влиять. И вот, сделав несколько экспериментов в своей клинике, Брентон понял, что нитроглицерин в небольших дозах может снимать боли, возникающие при стенокардии. Правда, побочный эффект в виде «больной головы» при этом оставался. Поэтому врачи не рисковали использовать новое лекарство до тех пор, пока в 1887 году доктор Уильям Меррелл не рассчитал точную дозу нитроглицерина, при которой побочные эффекты были минимальны.

Увы, внедрение нового лекарства шло чрезвычайно медленно, поэтому умерший через год после рассчета Меррелла Собреро не успел им воспользоваться (кстати, до конца своих дней он не верил в то, что открытые им вещество может лечить). И этот скепсис великий химик передал своему другу и партнеру Альфреду Нобелю. Тот, пребывая в уверенности, что, кроме как для взрывов, нитроглицерин ни на что не годится, не воспользовался им даже тогда, когда у него самого началась стенокардия. Врачи несколько раз назначали этот препарат упрямому «динамитному королю», однако он со словами: «Разве не ирония судьбы, что врачи прописали мне нитроглицерин для приема внутрь!», отказывался от такого лечения.

В итоге Нобель скончался от сердечного приступа в 1896 году так и не узнав, что он мог, кроме «динамитной империи», создать еще и фармакологическую, которая приносила бы не меньше дохода. Нитроглицерин же прочно вошел во врачебную практику с начала XX века, однако долгое время никто не знал, каким именно образом данное вещество действует на сосуды. Это удалось выяснить лишь в конце столетия американским ученым Роберту Ферчготту, Луису Игнарро и Фериду Мураду, которые в 1998 году за свою работу о роли оксида азота в регуляции сосудистого тонуса были удостоены… Нобелевской премии по медицине! Таким образом великому изобретателю удалось посмертно исправить свою ошибку, совершенную более века назад.

Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника»

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен

Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.

Нитроглицерин Альфреда Нобеля

Раз уж речь зашла о взрывчатых веществах, обратимся к продающемуся в аптеках известнейшему взрывчатому веществу. В обязательный ассортиментный минимум любой аптеки входит нитроглицерин — лекарственный препарат, практически незаменимый при острых сердечных приступах. Маленькая белая таблетка, в которой всего-то полмиллиграмма нитроглицерина, быстро снимает спазмы. Применяют для тех же целей и 1%-ный спиртовой раствор нитроглицерина — 1—2 капли на куске сахара. И таблетку, и сахар, смоченный нитроглицериновым раствором, кладут под язык и держат во рту до полного рассасывания. Нитроглицерин — очень эффективное лекарство, действующее очень быстро и потому не раз выручавшее в критических ситуациях. Правда, это лекарство — не без недостатков. Побочное действие его не опасно, но неприятно — сильные головные боли. Медики не без оснований говорят иногда о токсичности нитроглицерина, но в больших дозах токсичен, как мы знаем, даже кислород.

Считается, что смертельная доза нитроглицерина —10 граммов. Но сомнительно, чтобы кто-то мог разом принять две тысячи таблеток или несколько кубических сантиметров чистого, «неукрощенного», нитроглицерина. (О том, как его «укрощают», лишают взрывчатых свойств, речь впереди; в лекарственные препараты, естественно, входит «укрощенный» нитроглицерин).

Несколько лет назад югославские фармацевты выпустили новые лекарства, действующим началом которых является нитроглицерин. Это «сустак-мите» и «сустак-форте» — розовые таблетки с белыми вкраплениями. Первый содержит 2,6 миллиграмма нитроглицерина в каждой таблетке, второй — 6,4. Казалось бы, это очень много — в несколько раз больше, чем в классическом лекарстве. Но, благодаря специальной технологии, нитроглицерин из этих таблеток высвобождается медленно, постепенно. Оба «сустака» — лекарства пролонгированного действия. Действие их начинает ощущаться примерно через десять минут после того, как больной проглотил таблетку, запив ее небольшим (врачи особо подчеркивают — небольшим) количеством воды. За это время освобождается меньшая часть содержащегося в сустаке нитроглицерина. Большая же его часть выделяется постепенно, в течение 10—12 часов. Благодаря постепенному, медленному всасыванию токсическое действие нитроглицерина оказывается значительно меньше. Препараты «сустак» хорошо зарекомендовали себя при лечении тяжелого и очень распространенного заболевания—стенокардии (грудной жабы) и всех видов коронарной недостаточности.

Разумеется, при острых приступах «сустак» непригоден — в этих случаях нужен классический нитроглицерин.

Классический нитроглицерин —классическое взрывчатое вещество. Многие считают, что первым получил его шведский ученый, инженер и промышленник Альфред Нобель. Это неверно. Нитроглицерин — тринитрат глицерина C3H5 (0N02) 3 был впервые синтезирован итальянским химиком А. Собреро в 1847 г. Нобелю в то время было всего 14 лет.

В середине XIX в. нитроглицерин называли гремучим маслом. Он действительно похож на кукурузное или оливковое масло: та же консистенция, та же прозрачность, тот же слегка желтоватый оттенок (у технического продукта, чистый нитроглицерин бесцветен). Правда, обычные масла легче воды, а нитроглицерин — жидкость довольно тяжелая с плотностью 1,6 г/см . Ну а почему это масло назвали гремучим — общеизвестно: гремучее, значит, взрывчатое. Добавим, уточняя, что из всех бризантных взрывчатых веществ (веществ дробящего действия) нитроглицерин — самое мощное и самое, пожалуй, опасное, очень чувствительное к трению и особенно к удару.

Сейчас, как и прежде, взрывчатые вещества (ВВ) испытывают на устойчивость к удару таким образом. С определенной высоты на образец ВВ сбрасывают определенный груз. Разные вещества реагируют на это по-разному. Специалисты делят ВВ на две группы: первичные (инициирующие) и вторичные —разрушающие. Первичные ВВ особенно чувствительны к внешним нагрузкам, и потому при их испытании на удар и масса груза бывает поменьше, и высота, с которой его сбрасывают, тоже. Вторичные взрывчатые вещества мощнее, но и подорвать их трудней.

Результаты испытаний на удар дают наглядное представление о разнице между веществами этих групп. Так, груз всего в 690 граммов, сбрасываемый с высоты 8,5 сантиметра на образцы гремучей ртути (типичное первичное ВВ) дает стопроцентный результат: взрываются сто образцов из ста. А вот при испытаниях тротила — вторичное ВВ — результаты совсем иные: груз —10 килограммов, высота — четверть метра, а взрываются лишь шесть образцов из ста.

Альфред Нобель, который вместе с отцом вернулся в Швецию в начале 60-х годов прошлого столетия, позже вкладывал капитал в бакинские заводы своих братьев, но — держался от них в стороне. Как и они, он достаточно хорошо изучил органическую химию, но его больше всего манил к себе запретный плод нитроглицерина. Идея «приручить» нитроглицерин была у него чуть ли ни навязчивой. В 1863 г. был закончен первый этап этого «приручения».

Прежде всего, Нобель нашел возможность сделать нитроглицерин безопасным при транспортировке. Он исследовал растворимость этого вещества и свойства образующихся растворов. Очень слабо растворяющийся в воде нитроглицерин смешивается во всех соотношениях с ацетоном, эфиром, метиловым спиртом, ледяной уксусной кислотой, бензолом и многими другими растворителями. Раствор, содержащий две части древесного (метилового) спирта на одну часть нитроглицерина, не более взрывоопасен, чем сам спирт. В виде такого раствора гремучее масло можно возить как угодно и куда угодно. А потом в этот раствор нужно лишь добавить воды, и тогда на дно сосуда станет опускаться вытесненный ею нитроглицерин — то же гремучее масло, каким оно было до растворения.

Читайте также  Таблетки для усиления метаболизма в организме

Конечно, приготовление такого раствора требовало известных хлопот, а транспортировка — герметичной упаковки, но первый шаг был сделан. И в то время, когда прочие промышленники, напуганные гремучим маслом, свернули его производство, Нобель такое производство организовал.

Меньше чем через пять лет он взял патент на изобретение динамитов — целого класса промышленных взрывчатых веществ на нитроглицериновой основе. В сущности, динамит это нитроглицерин плюс наполнитель.

В составе первых динамитов было до 75% нитроглицерина, но они не взрывались ни от умеренных ударов, ни от трения, ни от зажигания.

Это был уже по-настоящему укрощенный нитроглицерин. Им пропитывали дешевые минеральные вещества, в первую очередь пористый кизельгур, почти целиком состоящий из двуокиси кремния. Для стабилизации в динамиты добавляли пол процента соды (при разложении нитроглицерин приобретает кислую реакцию, и продукты распада ускоряют разложение — их надо нейтрализовать).

Подрывают динамит с помощью капсюля-детонатора из гремучей ртути. Взрыв происходит мгновенно, причем его сила и действие пропорциональны содержанию нитроглицерина. Невзрывчатые компоненты динамита почти не ослабляют мощи нитроглицеринового заряда.

Сочетание огромной взрывной силы, относительной безопасности и относительной дешевизны открыло динамитам обширное поле деятельности. Прежде всего — в горном деле и в строительстве, например при прокладке туннелей.

Пользуясь поддержкой французского правительства, Нобель тут же основал большую динамитную фабрику во Франции, а затем в Германии и Англии. И хотя в военном деле динамит, равно как и нитроглицерин, был практически неприменим, спрос на него продолжал расти. А Нобель продолжал работать.

Для горного дела, особенно для подземных работ, очень важным оказалось то, что при взрыве нитроглицерина (и динамита тоже) не образуется токсичная окись углерода.

Вот эти пол моля кислорода и решил использовать Нобель: нерационально бросать на ветер образующийся окислитель. Вместо кизельгура в динамит пошли «деятельные основания» — проще говоря, горючие: парафин, уголь и другие. Одновременно часть нитроглицерина была заменена дешевой натриевой селитрой. По составу динамит несколько приблизился к черному пороху. А когда выяснилось, что нитроглицерин хорошо растворяет и пластифицирует нитроклетчатку, то до изобретения однородных и очень мощных желатиндинамитов (гремучих студней) и нитроглицеринового бездымного пороха оставался всего один шаг. Нобель этот шаг сделал.

Первое производство баллиститов Нобель организовал на одном из своих заводов. Для А. Нобеля — ученого не существовало проблемы внедрения: все, что было целесообразно, тут же внедрял на своих предприятиях А. Нобель — промышленник.

За год до смерти Альфред Нобель написал завещание — не очень четкое, с крючкотворско-юридической точки зрения. Наследники оспаривали этот документ, и тяжба тянулась четыре года. Но не в том суть. 31,5 миллиона крон из 35 Нобель распорядился оставить неприкосновенными. Это нобелевский фонд, из процентов с которого складываются пять ежегодных Нобелевских премий. Кому присуждаются эти премии, Нобель оговорил в завещании. И как доказала в последствии почерковедческая экспертиза завещание великого химика было подлинным. Одна премия — за важнейшие открытия в области физики, другая — химии, третья — физиологии и медицины: эти науки Нобель считал наиболее важными для человечества. Четвертая премия — литературная, «за произведение всемирной литературы», но обязательно «идеалистического направления». Известны немногочисленные исключения из этого правила. Например, Нобелевским лауреатом стал М. А. Шолохов, которого уж никак не заподозришь в приверженности идеализму. Первым лауреатом этой премии стал поэт-символист Сюлли-Прюдом. Видимо, здесь сказались личные привязанности учредителя и тот факт, что в юности Альфред Нобель пережил несчастную любовь и под ее влиянием написал довольно много пессимистических стихотворений. Они остались неизданными. Поэт из Нобеля не получился. И это, наверное, к лучшему.

Самой неожиданной представляется пятая ежегодная Нобелевская премия. В отличие от четырех остальных, ее присуждает не Шведская Академия, а парламент (стортинг) соседней Норвегии. Премию фабрикант взрывчатки и пороха учредил «за труды, способствующие торжеству идей мира, общему разоружению. ». Все это может показаться парадоксальным: производитель взрывчатки учреждает премию для ратующих за разоружение. Можно толковать это и как жест покаяния. Однако обе эти трактовки не справедливы. Вот факты.

Известно, что изобретения Нобеля в большей степени использовались в горном деле и строительстве, чем в вооружении. Динамит — оружие партизанской войны, снаряды им не начиняют. А нитроглицерином — и подавно. . Можно допустить и другое — Нобель раньше, чем политики середины нашего века, понял сдерживающую силу мощного оружия и считал (или убеждал себя), что, производя взрывчатку, работает на мир.

Известно, что среди его немногих друзей была Берта фон Сутнер — видная деятельница антивоенного движения конца прошлого века. В одном из писем к ней Нобель писал:

«Может быть, мои заводы сделают войны невозможными скорее, чем ваши конгрессы. » И еще — он верил в науку, в коллективный разум людей. «Завоевания науки и расширение областей ее деятельности, — писал А. Нобель,— вселяют нам надежду, что микробы (как души, так и тела) постепенно будут уничтожены и что единственная война, которую в будущем будет вести человечество, это война против микробов».

К сожалению, надежда не оправдалась. Нитроглицериновый порох во время первой и второй мировых, использовали в стрельбе во время многих «локальных» войн нашего столетия. Находится он на вооружении и теперь.

Очень важно, чтобы большая его часть так и осталась лежать в арсеналах «невостребованной».

Нитроглицерин, Нобель и Нобелевские лауреаты

Отдушиной химика были стихи, пьесы и проза, сочинению которых ученый предавался в свободное от работы время. Основная масса написанных им произведений так и не была напечатана.

Самым известным литературным трудом Нобеля стала пьеса о Беатриче Ченчи (отцеубийце римского аристократа XVI века) под названием «Немезида», дописанная им уже при смерти.

Эта трагедия в четырех актах была встречена в штыки церковниками, поэтому весь тираж издания, выпущенного в свет в 1896 году, после смерти Нобеля был уничтожен, за исключением трех экземпляров.

И лишь в 2003 году в Швеции увидело свет двуязычное издание пьесы, написанное как на шведском, так и на языке эсперанто. А в 2005 году в память о великом ученом в день его смерти«Немезида» была поставлена в Стокгольмском драматическом театре.

Альфред Нобель прожил холостяком, у него не было жены и детей. Первой девушкой, в которую влюбился будущий ученый, стала молодая аптекарь, живущая по соседству. Вскоре после знакомства с Нобелем она скончалась от туберкулеза.

Спустя некоторое время внимание инженера привлекла драматическая актриса Сара Бернар, и Нобель даже спрашивал у матери благословения на брак. Но она не одобрила выбор сына. После разрыва со звездой театра Альфред на долгие годы ушел в работу.

Последней женщиной в жизни изобретателя стала молочница, которая изрядно злила его своей глупостью и необразованностью.

«Дорогое дитя. Ты славная девушка, но ты действуешь мне на нервы», — раздраженно писал ей в письмах Альфред Нобель.

После этого он больше не пытался построить личную жизнь, навсегда посвятив себя науке.

Альфред Нобель удивлял своих современников противоречивым характером. Не всем было понятно его парадоксальное поведение. Будучи довольно обеспеченным человеком, Альфред тяготел к спартанскому образу жизни, жаждал уединения. Тогда, в эпоху развивающегося капитализма, он выбивался из картины видения преуспевающих бизнесменов.

Удивлял Альфред Нобель своих современников и тем, что вел здоровый образ жизни, как сказали бы сегодня. Он отрицательно относился к алкоголю, курению, азартным играм.

Нобель проводил огромную работу во имя прекращения воен на земле. На Международном конгрессе мира, который состоялся в Париже в 1889 году, ученый выступал с собственными лекциями.

Это вызвало у некоторых участников мероприятия сарказм. В голове многих передовых деятелей мира не укладывалось, как может появляться на миротворческом собрании человек, изобретший орудие убийства и войны. В прессе Альфреда называли «король убийств», «миллионер на крови», «спекулянт взрывчатой смертью». Такое отношение к ученому сильно его ранило и чуть не надломило.

Современники утверждают, что окончательно принять решение посвятить свое состояние благотворительности «короля динамита» заставил случай. В 1888 году журналисты оповестили мир о смерти Альфреда Нобеля — химика, инженера и изобретателя динамита. Репортеры ошиблись — на самом деле погиб Людвиг Нобель, брат Альфреда.

Но изобретатель уже успел прочитать в одной из газет собственный некролог под названием «Торговец смертью мертв». Нобель не захотел оставаться злодеем в глазах человечества. Поэтому 27 ноября 1895 года в Шведско-Норвежском клубе в Париже он составил завещание. В подготовленном документе описывался проект, гораздо более амбициозный, чем кто-либо мог себе представить.

В менее чем тысяче рукописных слов изобретатель изложил план открыть Нобелевский фонд, который ежегодно будет перечислять награду за открытия в разных сферах — «тем, кто в предыдущем году принесет наибольшую пользу человечеству».

К тому времени, когда он написал свою последнюю волю, Нобель был очень богат и владел почти 100 заводами, которые производили взрывчатые вещества и боеприпасы. Фонду ученый пожертвовал большую часть своего имущества — 31 миллион крон (около 265 миллионов долларов сегодня). 5% от наследства Нобель завещал Стокгольмскому университету, Стокгольмской больнице и Каролинскому медицинскому университету.

Но через два года завещание было изменено. В документе отменялись выплаты родственникам и организациям, а рекомендовалось создание фонда, в котором капитал ученого будет храниться в виде акций и облигаций. Доходы от ценных бумаг обязывалось ежегодно делить поровну на пять премий. Каждая награда (ныне Нобелевская премия) будет присуждаться за открытия в области физики, химии, физиологии или медицины, литературы и движение за мир.

Нобель, наверное, и не помышлял, что такой факт из его биографии, как создание фонда, станет историческим для науки в мировом масштабе.

Спустя год после написания завещания, 10 декабря 1896 года, Альфред Нобель скончался на своей вилле в Сан-Ремо (Италия) от кровоизлияния в мозг. За несколько лет до смерти ученый сказал о самом себе следующим образом: «Альфред Нобель — его существование следовало бы пресечь при рождении милосердным доктором. Основные добродетели: держит ногти в чистоте и никому не бывает в тягость. Основные недостатки: не имеет семьи, наделен дурным характером и плохим пищеварением».

После вскрытия завещания и до исполнения воли Альфреда Нобеля прошло 3 года. Уладив все формальности силами парламента Швеции, в 1901 году Нобелевский фонд впервые выплатил денежные награды отличившимся ученым.

Прах Нобеля был перевезен на родину и захоронен на кладбище Норра.

Нобелевская премия — самая престижная на сегодняшний день награда, ежегодно присуждаемая за выдающиеся научные исследования, революционные изобретения или крупный вклад в культуру или развитие общества.

Первыми нобелевскими лауреатами в 1901 году стали Вильгельм Рентген — по физике, Якоб Вант-Гофф — по химии и Эмиль Беринг — по медицине. Именем первого ученого именуется известный сегодня всем аппарат, который позволил делать изображения внутренних органов и систем. Беринг открыл противодифтерийную сыворотку, которой пользуется весь мир. А Якоб Вант-Гоф получил премию «В знак признания огромной важности открытия законов химической динамики и осмотического давления в растворах».

Что такое нитроглицерин? Взрывчатка, спасающая жизнь

Век XIX был веком торжества металлургии и химии. Заводы становились все крупнее, производилось все больше стали, строились новые мосты и дороги, тоннели и все более глубокие шахты. И в рытье новых тоннелей, строительстве новых дорог, выработке новых шахт большую роль сыграл нитроглицерин, а потом и созданный на его основе динамит.

Читайте также  Калораж продуктов и готовых блюд

А как обрадовались генералы, узнав, что вместо слабого дымного пороха теперь в бомбы можно положить намного более мощную взрывчатку!

Изобретение

Асканио Собреро
Фото: ru.wikipedia.org

Итальянский химик Асканио Собреро, работавший в Туринском университете, проводил опыты по реакции между глицерином и смесью азотной и серной кислот. Смесь этих кислот сегодня называют «нитрующей смесью», ее воздействие на многие вещества создает новые вещества, часто очень неустойчивые и склонные к самопроизвольной детонации.

Взаимодействие глицерина с нитрующей смесью породило в 1846 году нитроглицерин. В 1847 году автор выступил с докладом об изобретении. В ходе проверки свойств нового вещества произошел взрыв, изуродовавший автору изобретения лицо. А в 1850 году в Турин в лабораторию приехал молодой Альфред Нобель и начал изучать производство нитроглицерина.

В то же время Нобели изучали и работу российских химиков, исследовавших возможность уменьшения чувствительности нитроглицерина. Нобели придумали способ подрыва нитроглицерина, создав капсюли-детонаторы на основе гремучей ртути.

A — опилки или иной абсорбционный материал, пропитанный нитроглицерином; B — защитная оболочка; C — капсюль-детонатор; D — кабель, связанный с подрывным капсюлем; E — крепёжная лента
Фото: ru.wikipedia.org

Применение в медицине

При изучении свойств созданного вещества Асканио Собреро установил, что вещество обладает сладким вкусом и вызывает сильную головную боль. Сегодня врачи понимают, что эта боль вызвана снижением артериального давления. Но эти симптомы не были правильно интерпретированы тогдашними врачами.

Лишь в 1858 году в Англии врач Альфред Филд прописал пациентке 68 лет нитроглицерин от стенокардии, чтобы уменьшить боль в груди. Он прописал ей новый препарат «глоноин», как тогда называли в фармакологии нитроглицерин. Однако в жидком виде употреблять препарат было очень неудобно. В том числе и из-за его склонности к детонации при встряхивании: попытался вытряхнуть в стакан каплю — и взрыв разнес в клочья всё в комнате.

Но история лекарства скоро продолжилась: новым препаратом заинтересовался врач из Лондона Вильям Мюррел. Он обратился к химику В. Мартиндейлу, который сумел придать нитроглицерину форму мелких стабильных гранулок. Пациент взял на язык одну гранулку — и боль в груди прекратилась. Если нет, то принять еще одну гранулку, рассосав ее на языке. Первое сердечное лекарство состоялось!

Фото: nebolet.com

А понять, что этот нитроглицерин делает и почему сердце перестает болеть, сумели только в самом конце XX века три исследователя из США: Луис Игнарро, Роберт Фёрчготт и Ферид Мьюрэд, за что они и получили в 1998 году Нобелевскую премию по медицине и физиологии.

Оказывается, в организме человека нитроглицерин освобождает оксид азота, который расслабляет гладкомышечные клетки, что приводит к расширению кровеносных сосудов.

Создание динамита

Нобели придумали пропитывать нитроглицерином различные пористые материалы.
Одновременно с ними в других странах, в том числе и в России, проводились аналогичные исследования.

В России полковник Петрушевский создал в 1868 году магнезиальный динамит: нитроглицерин впитывался в пористый порошок магнезии — и получалось мощное взрывчатое вещество, которое можно было провозить к месту применения, не опасаясь встряхнуть ящик с динамитом. А на месте динамитные шашки можно было взорвать с помощью капсюля-детонатора.

Динамит производства фабрики Нобеля
Фото: ru.wikipedia.org

В том же 1868 году динамит на базе кизельгура (кремнистой земли) начали производить и Нобели. И взяли на динамит патент, став официальными изобретателями новой взрывчатки.

Взрывчатые работы при помощи динамита, особенно при подземных работах, были намного безопаснее, чем взрывные работы при помощи пороха. Порох горит намного медленнее и его вспышка часто воспламеняла в шахтах рудничный газ, что влекло подземные взрывы. А мгновенная детонация динамита рудничный газ не успевала поджечь.

Динамит был нарасхват, за первые 8 лет его производство выросло в 800 раз — от примерно 10 тонн в год до 8000 тонн. И на этом производстве уже работала не одна небольшая фабрика, а несколько десятков фабрик. Генералы начали потирать руки в предвкушении боевого применения…

Боевое применение

Попытка заложить динамит в пушечный снаряд провалилась — слишком часто снаряды взрывались при выстреле. Зато для производства мин, для начала — морских, а также для подрыва крепостных стен, мостов, тоннелей — динамит отлично подходил.

Во франко-прусской войне 1870−1871 годов динамит уже использовался в больших масштабах.

Взрывные работы с помощью динамита, рисунок из французского журнала La Nature, 1873 г.
Фото: ru.wikipedia.org

Расширение производства динамита сопровождалось взрывами на производстве. Взрывались заводы, гибли люди, нитроглицерин — все же очень взрывоопасное вещество. А динамит при ненадлежащем хранении или долгом хранении «отпотевает», на его поверхности выступают капельки нитроглицерина — и тут до взрыва всего склада взрывчатки остается совсем чуть-чуть.

Пытаясь уменьшить взрывоопасность динамита, исследователи создали желатин-динамит — при взаимодействии нитроглицерина и желеобразной массы, получаемой при разведении коллодия различными органическими растворителями. Желатин-динамиты, или «гремучие студни», широко использовались при строительстве тоннелей в Альпах. И туннель под перевалом Сен-Готард, и все остальные туннели, пробитые людьми в то время, своей прокладкой во многом обязаны «гремучим студням».

Гремучие студни в отражённом свете (сверху) и на просвет (снизу)
Фото: ru.wikipedia.org

Триумф и закат эпохи динамита

В конце XIX — начале XX века динамит был главной взрывчаткой мира.

Ручные гранаты — динамит. Террористические акты ирландцев в Великобритании и революционеров в России — динамит. Морские мины — динамит.

Но в самом конце XIX века ученые начали исследовать свойства тринитротолуола и гексогена. Более мощные, чем динамит, хранящиеся намного дольше, намного более стабильные. Эту взрывчатку можно было поместить в артиллерийский снаряд, в торпеду, в мину, в ручную гранату.

Век динамита почти закончился — осталось еще применение при прокладывании тоннелей, при постройке шахт.

Динамит производят и сегодня. Но в общей массе производимой в мире взрывчатки на динамит приходится только 2%.

Зато все до сих пор помнят Нобелей. В основном благодаря Нобелевской премии.
Даже шутливая премия Ignobel получила свое название именно от Нобеля.

Нобель создал свою премию, чтобы не прослыть «торговцем смертью»

На конец ноября приходятся два юбилея, связанных с именем шведско-российского химика Альфреда Нобеля. 150 лет назад им был запатентован динамит, а 120 лет назад было оглашено его завещание о Нобелевской премии. Эти события связаны друг с другом: с помощью премии химик хотел извиниться за свое изобретение – одно из важнейших для того времени.

Динамит – бризантная взрывчатая смесь на основе нитроглицерина с поглотителями и другими добавками. Изобретение Нобеля – в этих самых добавках. Они были призваны стабилизировать очень нестабильный нитроглицерин до такого состояния, чтобы взрывом можно было управлять, а саму взрывчатку производить в промышленных масштабах без угрозы подорваться вместе со всем заводом от любого неосторожного движения. Впоследствии Нобель постоянно совершенствовал эту систему, изобретя еще более стабильный желатин-динамит.

Вокруг Нобеля и динамита масса забавной, но в целом бессмысленной нумерологии, раз за разом дающей поводы вспоминать историю этого изобретения. Динамит был запатентован 25 ноября 1867-го. А свой первый патент на первый в мире газовый счетчик Нобель получил за десять лет до этого – в 1857 году. В 1847 году учителем Нобеля Асканио Собреро был открыт нитроглицерин, так что при желании можно отмечать единый День изобретения нитроглицерина, газового счетчика и динамита.

Кроме того, в 1887 году Нобель запатентовал баллистит – основу для бездымного пороха, из которого в итоге выросли все современные взрывчатые вещества. А 27 ноября 1897 года было оглашено его завещание, поразившее всех родственников, кроме одного – племянника Эммануила, оказавшегося чрезвычайно честным и совестливым человеком. По итогам этого события, как известно, была учреждена Нобелевская премия.

Само завещание Нобель написал двумя годами раньше – но тоже 27 ноября. Этими датами можно жонглировать еще долго.

Нобель бы человеком тонкой душевной организации, шведом с русской душой, даже пьесы писал. И при этом – убежденным пацифистом (отсюда и Премия мира). Его увлеченность химией взрывчатых веществ была направлена на благие цели, в первую очередь на строительство тоннелей в Альпах и разработку золотых приисков в Южной Африке. Впрочем, это не мешало фирме братьев Нобелей богатеть на военных заказах во время Крымской войны.

В военных целях артиллерийские снаряды с динамитной основой первыми применили американцы во время войны с Испанией в 1898 году, то есть уже после смерти Нобеля. Так называемый «динамитный крейсер» ВМФ США «Везувий» обстреливал по ночам чилийскую столицу Сантьяго из пневматических орудий – динамитные смеси были все еще недостаточно стабильны, потому и потребовалось применение столь экзотического вида вооружений. Но военные технологии шли уже впереди Нобеля семимильные шагами, а ему оставалось только грустно богатеть.

Альфред Нобель, как и изобретатель первого современного промышленного пулемета Ричард Гэтлинг, действительно ненавидели оружие. И дополнительно изобрели для своего оправдания «теорию военного сдерживания». По их мнению (а в тот период подобными идеями увлекались многие), если все «цивилизационные нации» станут обладать оружием, с помощью которого смогут уничтожить друг друга, то перестанут друг с другом воевать. Как бы не так.

Вся эта достоевская тоска в душе этнического шведа подогревалась газетными заголовками в стиле «торговец смертью» и «миллионер на крови». За несколько лет до смерти он сам написал о себе: «Альфред Нобель – его существование следовало бы пресечь при рождении милосердным доктором. Основные добродетели: держит ногти в чистоте и никому не бывает в тягость. Основные недостатки: не имеет семьи, наделен дурным характером и плохим пищеварением. Величайший грех: не поклоняется Мамоне. Важнейшие события в его жизни: никаких».

Окончательно добила вечно страдавшего (в том числе и от неразделенной любви к актрисе Саре Бернар) Нобеля журналистская ошибка. В 1888 году европейские газеты обошел некролог под характерным заголовком «Торговец смертью мертв». На самом деле скончался брат Альфреда Нобеля Людвиг, но душа «торговца смертью» этого уже не переварила. Тогда он и задумался над тем, как его будут помнить после смерти и, надо признать, нашел гениальное решение. Так родилась Нобелевская премия.

Многочисленные родственники Нобеля потом еще долго пытались оспорить его завещание, но племянник Эммануил (тоже швед с русской душой) привел убийственный для Скандинавии аргумент: «Русские называют исполнителя завещания «душеприказчик», то есть «представитель души», – заявил он юристам истцов. – Вот и действуйте соответственно». Позднее Эммануил добавил: «Я не хочу, чтобы достойнейшие ученые в будущем упрекали нашу семью в присвоении средств, которые по праву принадлежат им».

Но вернемся к динамиту. Изначально куда большей популярностью, нежели в армии, он пользовался у террористов. В те времена процесс сборки взрывчатого вещества был делом тонким и опасным, так что судьба бомбиста часто была незавидной. Первой зафиксированной попыткой применить динамит в террористических целях стала история подрыва в море пакетбота «Мозель» в 1875 году. Правда, бывший диверсант армии южан Уилльям Кинг-Томассен ничего политического этим доказать не хотел – он хотел получить страховку. Но что-то не рассчитал, и бочка замерзшего динамита взорвалась еще при погрузке на судно, убив 80 человек.

Ирландцы были куда более удачливыми. В 1883–1885 годах Лондон захлестнула волна динамитных взрывов, организованных ИРА. Их было от 13 до 15, по разным подсчетам, включая взрыв в здании Скотланд-Ярда и неудачную попытку подрыва Лондонского моста.

На эти же годы приходится и пик активности русской «Народной воли», а также некоторых европейских анархистов.

Но в основном применение динамита концентрировалось в горнорудном деле и на строительстве тоннелей и каналов. К 1910 году его производство в мире достигло сотен тысяч тонн в год. На одном только строительстве Панамского канала было израсходовано более миллиона тонн. Марки динамита плодятся сотнями, и фирма Нобелей больше не может контролировать его производство, несмотря на патент.

Читайте также  Гимнастика для похудения ног и бедер дома

Однако уже в 20-х годах ХХ века динамит начинает постепенно сходить со сцены. На смену ему приходят взрывчатые вещества на основе селитры и более сложные, но более стабильные химические соединения. Он полностью исчезает из военного дела и начинает вытесняться из горнорудной отрасли, в том числе под давлением профсоюзов, поскольку все соединения на основе нитроглицерина, как бы последователи Нобеля ни старались сделать их более стабильными, остаются чрезвычайно опасными в применении. Частые случайные взрывы на фабриках и на шахтах, уносившие сотни жизней, в конце концов вынудили промышленность отказаться от опасного материала.

Последним крупным потребителем динамита в мире оставалась ЮАР, где его массово использовали на золотых приисках, а особенно массово – с 1940-х годов. Южная Африка вплоть до 1985 года оставалась и крупнейшим производителем динамита в мире. Лишь к началу 1990-х большинство местных заводов было перепрофилировано.

В СССР динамит перестали производить к началу 1960-х годов. В США до сих пор производят небольшое количество так называемых предохранительных динамитов, которые не имеют больших рисков при работе с ними. В целом в мировом обороте взрывчатых веществ разнообразные марки динамита не дотягивают сейчас до 2%.

Так что эра динамита оказалась короткой и, как и он сам, недолговечной. А Альфред Нобель остался в памяти человечества как учредитель премии (как ни относись к ее нынешнему наполнению, ее дискредитация – результат действий наших современников, но не основателя), а не как «торговец смертью». То есть «все правильно сделал».

Нитроглицерин, Нобель и Нобелевские лауреаты

Нитроглицерин был впервые получен Асканио Собреро в 1847 году в Турине. Автор назвал новое вещество «пироглицерин». Перед открытием нитроглицерина ученый получил ряд взрывчатых эфиров азотной кислоты из сахара (сахарозы), молочного сахара (лактозы), декстринов, маннита и других веществ.

Собреро установил, что если смесь двух объемов концентрированной серной кислоты и одного объема концентрированной азотной кислоты вылить в глицерин, начнется бурная реакция. Однако в данном случае это реакция окисления: азотная кислота просто разрушает глицерин.

Если смесь азотной и серной кислоты хорошо охлаждать и добавлять к ней небольшими порциями глицерин при перемешивании (чтобы избежать повышения температуры), происходит совсем другой процесс. Глицерин и азотная кислота вступают в реакцию этерификации. После окончания реакции ученый выливал смесь в воду, в результате кислоты растворились, а нитроглицерин собирался на дне в виде тяжелой желтой жидкости (похожей на оливковое масло).

Поскольку нитроглицерин плохо растворим в воде, его можно промыть водой от остатков кислот почти без потерь. А промывать нужно обязательно: следы кислот снижают стабильность нитроглицерина при хранении, в результате может произойти взрыв.

Вскоре выяснилось, что нитроглицерин не обладает запахом и обладает жгучим вкусом, однако пробовать нитроглицерин очень не рекомендуется: в результате сильного физиологического действия он вызывает продолжительную головную боль.

Обнаружились и взрывчатые свойства нитроглицерина: в этом отношении автор сравнил его с «гремучим хлопком» — так тогда называли нитроцеллюлозу. Сильные взрывчатые свойства нитроглицерина выглядели в то время очень привлекательно, ведь долгие века практически единственным взрывчатым веществом служил черный порох. Черный порох обладает целым рядом недостатков: низкая скорость горения, недостаточная сила взрыва, недостаточная надежность, большое количество твердых продуктов горения. Нитроглицерин мог бы компенсировать большинство этих недостатков, однако в те времена трудности, связанные с его производством, хранением и применением были слишком большими. На некоторое время о нитроглицерине почти забыли: он применялся только в виде очень разбавленного спиртового раствора как лекарство (в этом качестве нитроглицерин успешно используют и в наши дни).

Дальнейшая история нитроглицерина неразрывно связана с именем ученого и инженера Альфреда Нобеля. Отец Нобеля занимался конструированием мин, по его стопам пошел и сын. Однако, военная техника того времени сильно сдерживалась весьма ограниченным набором взрывчатых веществ. Новые взрывчатые вещества требовались не только военным, но и промышленности. В частности, упомянутые недостатки дымного пороха сильно сдерживали развитие горного дела.

Отец и сын заинтересовались нитроглицерином и в 1862 году смогли наладить его производство. Началась отработка технологии. Однако в 1864 году на фабрике произошел взрыв, младший брат Нобеля Эмиль погиб. Погибло также несколько рабочих. Отец Нобеля от этого потрясения тяжело заболел и в 1872 году умер.

Несмотря на семейную трагедию, Альфред Нобель не отступил и смог вновь наладить производство нитроглицерина. Как уже отмечалось, данное вещество имело большие преимущества перед черным порохом и представляло большой интерес для горного дела, однако проблема опасности нитроглицерина оставалась нерешенной.

Черный порох можно долго бить молотком без какого-либо эффекта — он взрывается только при сильном ударе, однако нитроглицерин гораздо более чувствителен к ударам и даже сильным сотрясениям. Кроме того, жидкое состояние создавало неудобства при транспортировке и использовании нитроглицерина. Утечка жидкого нитроглицерина стала причиной трагедий.

Первоначально А. Нобель разводил нитроглицерин метиловым спиртом, что резко уменьшало опасность взрыва при транспортировке. В пункте назначения к смеси нитроглицерина и метанола добавляли воду, в результате метанол растворялся, а нитроглицерин оседал на дно. Процедура была неудобной, возникала опасность пожара.

Найти более безопасный способ обращения с нитроглицерином помог случай. Для предотвращения толчков и ударов банки с нитроглицерином засыпались кизельгуром [1]. Во время транспортировки одна из банок разгерметизировалась, и часть нитроглицерина бесследно исчезла. Так было открыта способность инфузорной земли поглощать нитроглицерин (за счет капиллярного эффекта). Полученная масса была значительно удобнее, а главное — безопаснее в обращении. Это и есть динамит. Изобретению Нобелем динамита предшествовало другое его изобретение: ученый ввел в практику капсюли-детонаторы.

Благодаря этим открытиям нитроглицерин получил широкое применение во взрывном деле, а Нобель построил свои заводы по всей Европе. Однако далеко не все было гладко: закостенелый консерватизм заставлял многих горняков смотреть на динамит с опаской — ведь им предстояло отказаться от черного пороха, который использовали еще их прадеды. С другой стороны, у динамита с инфузорной землей были и объективные недостатки: вода легко вытесняла нитроглицерин из пор кизельгура, поэтому такой динамит боялся сырости и был непригоден для подводных взрывных работ. Кроме того, диоксид кремния представлял собой балласт, который снижал силу взрыва и давал много твердых продуктов.

Нитроглицерин обладает положительным кислородным балансом (избыток атомов кислорода в молекуле), поэтому добавка восстановителя увеличила бы силу взрыва. Были предприняты попытки заменить инфузорную землю органическими наполнителями. Перепробовали много носителей — от обычных до экзотических. Полученный таким способом динамит нашел промышленное применение, однако он недостаточно хорошо удерживал нитроглицерин.

______________________________________________
1 Кизельгур (он же диатомит или инфузорная земля) — осадочная порода, которая состоит в основном из диоксида кремния. Образовалась из останков диатомовых водорослей.

A. Динамит.
B. Защитная оболочка.
C. Подрывной капсюль.
D. Кабель, связанный с подрывным капсюлем.
E. Крепежная лента

Решение нашел все тот же Альфред Нобель и опять благодаря счастливому случаю. Поранившись, ученый обратил внимание на «жидкий пластырь» (коллодий) — раствор частично нитрованной целлюлозы (коллоксилин) в смеси спирта и эфира. Таким раствором в те времена часто обрабатывали небольшие раны. После испарения растворителей коллоксилин образовывал на ране защитную пленку.

Смешав коллодий и нитроглицерин, и дождавшись испарения растворителей, Нобель получил твердую эластичную массу. Позднее он приготовил эту массу, растворяя 7-8 частей коллоксилина в 92-93 частях нитроглицерина. Сначала образовывалась вязкая жидкость, которая при осторожном нагреве до 60-70°С на протяжении 15-20 минут превращалась в твердую эластичную массу коричневого цвета. Эта масса получила название «гремучий студень». В гремучем студне в качестве наполнителя использовали нитроцеллюлозу, что дало ряд преимуществ: такое взрывчатое вещество разлагалось без остатка и совсем не боялось воды. Положительный кислородный баланс нитроглицерина компенсировался отрицательным кислородным балансом частично нитрованной целлюлозы.

Для уменьшения стоимости к гремучему студню стали добавлять древесную муку и селитру. Подобные динамиты слабее гремучего студня, но имеют ряд преимуществ перед динамитами на основе кизельгура. Приведем пример состава такого динамита: 62.5% нитроглицерина, 2.5% нитрованного хлопка, 8% древесной муки и 27% натриевой селитры.

Позднее Нобель ввел в состав динамитов аммиачную селитру, в результате был получен новый класс взрывчатых веществ, родственный современному аммониту (смесь аммиачной селитры с тротилом) и аммоналу (аммонит с добавкой порошкообразного алюминия.)

Увеличив содержание нитроцеллюлозы в гремучем студне, Нобель получил баллистит, который оказался хорошим метательным взрывчатым веществом. Запатентованный им состав пороха имел следующий вид: 40% нитроглицерина, 60% коллоксилина и пироксилина (соответственно частично и полностью нитрованная целлюлоза).

Но применение нитроглицерина не ограничивается взрывным и военным делом. Как уже отмечалось, нитроглицерин служит сердечным лекарством. Благодаря сильному сосудорасширяющему действию он эффективен при сердечных приступах. Разумеется, в медицине используют нитроглицерин не в чистом виде, а в форме таблеток, основную массу которых составляет наполнитель или в виде очень разбавленного раствора в спирте.

Несмотря на разбавление, далеко не все люди хорошо переносят такое лекарство. Например, когда я выпил одну таблетку, поплатился за это сильной головной болью. Но при сердечных приступах переживать про головную боль не приходится: такой приступ может стоить человеку жизни. С близким родственником произошел характерный случай. Имея больное сердце, он носил бутылочку с нитроглицерином и в случае проблем принимал таблетки. Когда он забыл (или потерял) бутылочку, с ним случился приступ, он поспешил домой за таблетками нитроглицерина, но не успел.

Приведенная история нитроглицерина неполная, но мы и не ставили такой цели. Из сказанного можно сделать несколько важных выводов. В частности, любое вещество или устройство можно употребить как на благо, так и во вред. Нитроглицерин (и другие взрывчатые вещества) — не исключение. Выбор между добром и злом делает сам человек.

Счастливый случай, который может привести к открытию, случается со многими людьми — даже с домохозяйкой, которая печет блины, — но его необходимо заметить, и что труднее всего — довести начатое дело до конца. В современном эквиваленте доходы Альфреда Нобеля соответствуют мультимиллиардеру, но не следует забывать, какой ценой он их получил, и какую пользу он принес всему человечеству. Работать с нитроглицерином гораздо сложнее и опаснее, чем ставить лицензионные наклейки на диски с халтурной операционной системой, на которой кое-кто сколотил многомиллиардное состояние.

Более того, нитроглицерин был далеко не единственным источником дохода Альфреда Нобеля (львиную долю прибыли приносили нефтяные промыслы Баку), поэтому он мог бы и не заниматься столь опасным делом, постоянно рискуя жизнью.

Возможно, потомки запомнили бы Нобеля только как нефтяного и динамитного короля, но в его жизнь опять вмешался случай. В 1888 году одна французская газета ошибочно напечатала некролог о смерти Альфреда Нобеля. Инцидент не получил серьезной огласки, но информация дошла до самого Нобеля. Это заставило его задуматься о том, что он оставит потомкам после смерти. 27 ноября 1895 года Нобель подписал завещание, согласно которому большая часть его состояния должна была пойти на учреждение премии, которая будет ежегодно присуждаться за выдающиеся достижения в области науки, культуры и дела укрепления мира.

Несмотря на некоторые трения и проблемы, Нобелевская премия долгие годы остается высшей наградой в области многих наук, в том числе — химии.

На момент издания книги Ф. Наум Нитроглицерин и нитроглицериновые взрывчатые вещества (динамиты) [1934 г] [ ссылка ] около 200 г нитроглицерина, полученного Асканио Собреро — первооткрывателем данного вещества, хранилось на динамитном заводе около Турина. Этот нитроглицерин ежегодно испытывали.