ปรอท fulminate หรือ lead azide? เหตุผลทางเศรษฐกิจทางทหารสำหรับการทดแทน

สารบัญ:

ปรอท fulminate หรือ lead azide? เหตุผลทางเศรษฐกิจทางทหารสำหรับการทดแทน
ปรอท fulminate หรือ lead azide? เหตุผลทางเศรษฐกิจทางทหารสำหรับการทดแทน

วีดีโอ: ปรอท fulminate หรือ lead azide? เหตุผลทางเศรษฐกิจทางทหารสำหรับการทดแทน

วีดีโอ: ปรอท fulminate หรือ lead azide? เหตุผลทางเศรษฐกิจทางทหารสำหรับการทดแทน
วีดีโอ: สหรัฐฯ ทดสอบเรือบรรทุกเครื่องบินขนาดยักษ์ 450,000 ล้าน ลำใหม่ 2024, อาจ
Anonim
ภาพ
ภาพ

บางครั้ง เมื่อพูดถึงกระสุน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คาร์ทริดจ์ เราอาจพบการยืนยันว่าสารตะกั่วเอไซด์ที่ใช้ในไพรเมอร์นั้นเป็นวัตถุระเบิดที่ทรงพลังและทันสมัยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับปรอท fulminate หรือที่รู้จักกันดีในชื่อ Mercury fulminate นี้มักจะนำเสนอเป็นความจริงโดยไม่ต้องสงสัย

อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติของวัตถุระเบิดทั้งสองประเภท จะเห็นได้ว่าพารามิเตอร์ของตะกั่วเอไซด์ค่อนข้างต่ำกว่าค่าของสารปรอทที่ทำให้เกิดการระเบิด สำหรับตะกั่วเอไซด์ ความร้อนจากการระเบิดคือ 1.6 MJ / kg สำหรับปรอทที่ระเบิดได้ - 1.8 MJ / kg ปริมาตรของก๊าซสำหรับตะกั่วเอไซด์คือ 308 ลิตร / กก. สำหรับปรอทที่ระเบิดได้ - 315 ลิตร / กก. ความเร็วในการระเบิดของตะกั่ว azide ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นอยู่ในช่วง 4630 ถึง 5180 m / s สำหรับปรอทที่ระเบิดได้ - 5400 m / s ความไวต่อผลกระทบของปรอทที่ระเบิดได้นั้นสูงกว่าในแง่ของความสามารถในการระเบิดได้เหมือนกัน โดยทั่วไปแล้วสารที่เปรียบได้กับสารปรอทบางอย่าง

นอกจากนี้ ลีดเอไซด์ที่ได้รับในรูปของผลึกคล้ายเข็ม มีความสามารถในการไหลและการอัดที่ต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับผงปรอทที่ทำให้เกิดการระเบิด และนี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับองค์ประกอบที่แม่นยำของส่วนผสมสำหรับประจุไพรเมอร์ อย่างไรก็ตาม ในการเริ่มต้น TNT ต้องใช้ปรอทระเบิด 0.36 กรัม และตะกั่วเอไซด์ 0.09 กรัม สารเหล่านี้มีข้อดีและข้อเสีย

เหตุผลในการเปลี่ยนตัวแทนนั้นแตกต่างอย่างชัดเจนและมีรากฐานมาจากการพิจารณาทางทหารและเศรษฐกิจ ปรอทนั้นหาได้ยาก และเป็นไปไม่ได้ที่จะได้มันมาทุกที่ ในขณะที่ตะกั่วถูกขุดในปริมาณหลายพันหรือแม้แต่หลายหมื่นตัน การผลิตตะกั่วเอไซด์ทำได้ง่ายกว่า

การเกิดขึ้นและการใช้ตะกั่วเอไซด์

สารตะกั่วอย่างที่คุณอาจเดาได้ปรากฏในประเทศเยอรมนี ได้รับครั้งแรกในปี พ.ศ. 2434 โดยนักเคมีชาวเยอรมันชื่อธีโอดอร์ เคอร์ติอุส การค้นพบนี้สังเกตเห็นได้อย่างรวดเร็วโดยกองทัพ และในปี พ.ศ. 2450 เยอรมนีได้จดสิทธิบัตรการเริ่มใช้สารตะกั่วเป็นครั้งแรก ในปี ค.ศ. 1910 บริษัท Rhine-Westphalian Explosives Company ได้จดสิทธิบัตรส่วนผสมของตะกั่วเอไซด์ ไนโตรเจนซัลไฟด์ และไดอะซอลเบนซีนไนเตรตสำหรับฝาจุดระเบิด

งานเกี่ยวกับสารตะกั่วยังดำเนินการในฝรั่งเศส สหรัฐอเมริกา รัสเซีย และประเทศอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ตะกั่วเอไซด์ได้รับการศึกษาในรัสเซีย แต่ไม่ได้มีการใช้อย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีสารปรอทจำนวนมากในรัสเซีย การผลิตเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 18 ในเมืองทรานส์ไบคาเลีย ในปี พ.ศ. 2422 มีการค้นพบเงินฝากนิกิตอฟสโกเยในยูเครนและการผลิตปรอทโลหะเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2430 ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2430 ถึง พ.ศ. 2456 มีการขุดปรอทประมาณ 6762 ตันโดยส่งออก 5145 ตันซึ่งให้ผลผลิตเฉลี่ยต่อปี 260 ตันและส่งออก 197 ตัน นอกจากนี้ยังมีการนำเข้าชาดและสารปรอทในปี 1913 ชาดชาด 56 ตันและปรอท 168 ตัน นั่นเป็นเศรษฐกิจที่น่าสนใจ การนำเข้าและส่งออก เป็นไปได้มากว่าการกลั่นปรอทขั้นต้นได้ดำเนินการในต่างประเทศ โดยทั่วไป มีวัตถุดิบเพียงพอสำหรับการผลิตปรอทที่ระเบิดได้ และไม่จำเป็นต้องใช้ตะกั่วเอไซด์เป็นพิเศษ

ในเยอรมนี สถานการณ์ตรงกันข้าม ทรัพยากรของเยอรมนีมีน้อยและผลิตปรอทได้ดีที่สุด 4-5 ตันต่อปี เยอรมนีในปี 1913 นำเข้าปรอท 961 ตัน ส่วนใหญ่มาจากอิตาลี ซื้อผลผลิตของอิตาลีเกือบทั้งหมด ด้วยการระบาดของสงครามโลกครั้งที่หนึ่งและการเปลี่ยนผ่านของอิตาลีไปยังค่าย Entente แหล่งข่าวนี้จึงหายไป แต่พันธมิตร ออสเตรีย-ฮังการี ซึ่งมีเหมืองชาดที่ใหญ่เป็นอันดับสองของโลก ในเมือง Idrija ประเทศสโลวีเนีย มีสารปรอทจำนวนมากมันเป็นหนึ่งในธุรกิจที่สำคัญที่สุดในจักรวรรดิ อย่างไรก็ตาม การสู้รบระหว่างกองทัพออสเตรียและอิตาลีทำให้แหล่งที่มานี้ตกอยู่ในอันตรายร้ายแรง ในฤดูร้อนปี 1917 กองทัพอิตาลีเข้าใกล้เมืองอิดริยาเพียง 12 ไมล์ เหตุการณ์นี้บังคับให้กองบัญชาการของเยอรมันต้องช่วยเหลือกองทัพออสเตรียในการจัดการโจมตีโดยทันที ในระหว่างที่ชาวอิตาลีถูกขับไล่กลับ

ในมุมมองของความเป็นไปได้ที่จะสูญเสียปรอทในเยอรมนี ตะกั่วเอไซด์จึงเริ่มผลิตและนำไปใช้ในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง แม้ว่าจะไม่สามารถพูดได้ว่าการแทนที่ปรอทที่ระเบิดด้วยตะกั่วเอไซด์ได้ทุกที่และทุกหนทุกแห่งนั้นดี ตัวอย่างเช่น ในกระสุนสำหรับปืนต่อต้านอากาศยาน ตะกั่วเอไซด์ทำให้เกิดการระเบิดบ่อยครั้งในลำกล้องปืน ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2461 43% ของปืนต่อต้านอากาศยานในแนวรบด้านตะวันตกถูกปิดการใช้งานโดยการระเบิดของกระสุนในถัง เหตุผลก็คือกระบวนการผลิตของตะกั่วเอไซด์มีการเปลี่ยนแปลง และไวต่อแรงกระแทกมากจนระเบิดได้เมื่อถูกยิง ชาวเยอรมันถูกบังคับให้เปลี่ยนกระสุนทั้งหมดสำหรับปืนต่อต้านอากาศยาน

หลังจากสิ้นสุดสงคราม เมื่อตลาดโลกสำหรับปรอทล่มสลาย การผลิตลดลงเหลือ 2,100 ตันในปี 1923 (ในปี 1913 มี 4,000 ตัน) ตะกั่วเอไซด์เริ่มเข้ายึดครอง เหมืองถ่านหินต้องการตัวจุดชนวนในขณะนี้และถูกกว่าสำหรับการขุด สมาคม Rhine-Westphalian ได้จัดตั้งการผลิตสารนี้ในปริมาณมาก โรงงานแห่งหนึ่งในเมืองทรอยส์ดอร์ฟผลิตตะกั่วเอไซด์ได้ 750 ตันจนถึงปี พ.ศ. 2475

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เยอรมนีไม่ได้ให้ความสนใจกับสารตะกั่วมากนัก เนื่องจากในช่วงเริ่มต้นของสงคราม ผู้ผลิตปรอทรายใหญ่ที่สุดคือสเปนและอิตาลีอยู่ฝ่ายเยอรมนี โดยเฉพาะอิตาลีซึ่งเป็นที่ต้องการอย่างมากของเครื่องจักรเยอรมันและถ่านหินของเยอรมัน ในปี 1938 อิตาลีผลิตปรอทได้ 3,300 ตัน ซึ่งเพียงพอสำหรับความต้องการทุกอย่างที่จินตนาการได้ อย่างไรก็ตาม เหมืองปรอทของออสเตรียในอดีตได้สิ้นสุดลงในภูมิภาคสโลวีเนียที่ชาวอิตาลียึดครองและรวมอยู่ในภูมิภาค Venezia Giulia ของอิตาลี

เท่าที่สามารถตัดสินได้ สารตะกั่วมีบทบาทแตกต่างกันเล็กน้อยในระบบเศรษฐกิจสงครามของนาซีเยอรมนี การใช้งานโดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนผสมของตะกั่ว trinitroresorcinate ทำให้ประหยัดการใช้ทองแดงที่หายากในการผลิตฟิวส์ ตะกั่วเอไซด์ที่มีทองแดงทำให้เกิดคอปเปอร์เอไซด์ซึ่งมีความเสถียรสูงและมีแนวโน้มที่จะระเบิดได้เอง ดังนั้น ตัวฟิวส์จึงทำจากอะลูมิเนียม ในทางกลับกัน ปรอทที่จุดชนวนต้องใช้ท่อทองแดง เพราะมันก่อตัวเป็นอมัลกัมด้วยอะลูมิเนียม ในระดับการผลิตกระสุนหลายสิบและหลายร้อยล้าน การแทนที่ทองแดงด้วยอลูมิเนียมทำให้ประหยัดได้อย่างมาก

การสูญเสียปรอทหมายความว่าอย่างไร

เมื่อวันที่ 29 ตุลาคม พ.ศ. 2484 เกิดภัยพิบัติขึ้น - ชาวเยอรมันยึด Gorlovka ในยูเครน Nikitovka ตั้งอยู่ถัดจากนั้นซึ่งมีเพียงการรวมในสหภาพโซเวียตสำหรับการสกัดและการถลุงปรอท ในปี 1940 เขาผลิตปรอทได้ 361 ตัน และในเดือนมกราคม-กันยายน 2484 มี 372 ตัน โรงงานมีความก้าวหน้าทางเทคนิค (ซึ่งแม้แต่ชาวเยอรมันก็สังเกตเห็น) ได้แปรรูปแร่ที่มีปริมาณปรอทต่ำมาก จริงอยู่มันไม่ได้ครอบคลุมความต้องการปรอททั้งหมดของประเทศซึ่งถึง 750-800 ตันและก่อนสงครามสหภาพโซเวียตซื้อปรอทในต่างประเทศโดยเฉพาะในอิตาลี

ภาพ
ภาพ

ตอนนี้แหล่งที่มาทั้งหมดได้หายไป ในขณะเดียวกันตามข้อมูลของ Glavredmet ของผู้แทนราษฎรแห่งโลหะนอกกลุ่มเหล็กของสหภาพโซเวียตการบริโภคในไตรมาสที่ 4 ของปี 2484 โดยผู้แทนทางทหารคือ 70 ตัน (รวมถึงผู้แทนผู้แทนราษฎรของกระสุน - 30 ตัน) และโดยผู้แทนพลเรือน - 69 ตัน (RGAE, f. 7794, op. 5, d.230, l.36) การบริโภคประจำปีโดยประมาณในการผลิตกระสุนเพียงอย่างเดียวคือ 120 ตัน; การบริโภคทางทหารทั้งหมดต่อปี - 280 ตันรวม - 556 ตัน

แน่นอน ปรอททั้งหมดที่เป็นไปได้ถูกส่งไปยังอุตสาหกรรมการทหาร จนถึงการกำจัดปรอทในห้องปฏิบัติการและในสถานประกอบการพลเรือน เรากำลังเข้าใกล้สวิตช์ปรอทและการขุดทองโดยการควบรวม

อุปกรณ์และคนงานของโรงงานปรอท Nikitovskiy ถูกย้ายไปคีร์กีซสถานอย่างเร่งรีบไปยังแหล่งขุดแร่ Khaidarkan ซึ่งสำรวจในช่วงต้นทศวรรษ 1930นี่เป็นการสะสมฟลูออร์สปาขนาดใหญ่ที่ผสมกับปรอทและพลวง ที่นั่น มีการสร้างโรงงานปรอทแห่งใหม่ด้วยความรวดเร็ว บนพื้นฐานของโรงงานต้นแบบที่มีอยู่แล้ว ในปี 1941 Khaidarkan ให้ปรอท 11.6 ตันและแผนสำหรับปี 1942 ถูกส่งไปให้เขา 300 ตัน แน่นอนว่าโรงงานใหม่ไม่ได้หลอมเหลวมากขนาดนั้น แม้แต่ในปี 1945 การถลุงปรอทยังมีอยู่ถึง 193.7 ตัน แต่ถึงกระนั้น ปรอทของ Khaidarkan ก็ทำให้มันเป็นไปได้ในปี 1942-1943 ในช่วงเวลาที่ยากลำบากที่สุด และพันธมิตรก็ช่วยแล้ว (ภายใต้ Lend-Lease มันถูกส่งมอบก่อนวันที่ 1 มกราคม 2488 ปรอท 818.6 ตัน) และในวันที่ 5 กันยายน 2486 Gorlovka ได้รับการปลดปล่อยและผู้เชี่ยวชาญจากผู้แทนสหภาพโซเวียตแห่งโลหะนอกกลุ่มเหล็กรีบไปที่ Nikitovka.

ข้อมูลเกี่ยวกับการผลิตสารปรอทเป็นเอกสารสำคัญที่ค้นพบ ซึ่งทำให้เราสามารถพูดได้ว่าการขาดแคลนกระสุนอย่างเฉียบพลัน โดยเฉพาะกระสุนปืนใหญ่ ซึ่งถูกบันทึกไว้ตั้งแต่ปลายปี 1941 และช่วงฤดูใบไม้ผลิปี 1943 นั้นมีความเกี่ยวข้องไม่เพียงแต่และไม่เป็นเช่นนั้น มากกับการย้ายถิ่นฐานของอุตสาหกรรม แต่ขาดวัตถุดิบในการผลิตสารปรอทที่ระเบิดได้อย่างรุนแรง

ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ แน่นอนว่าต้องใช้ตะกั่วเอไซด์แทนสารปรอทที่ระเบิดได้ เฉพาะข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งนี้เท่านั้นที่จะต้องถูกขุดราวกับทองคำใน Kolyma ในตำแหน่งข้อมูล เช่น มีข้อมูลว่าที่โรงงานหมายเลข 5 ชื่อ ครั้งที่สอง Lepse ในเลนินกราด (หรือที่รู้จักในชื่ออู่ต่อเรือ Okhtinskaya) เคยมีการผลิตกระสุนสำหรับปืนใหญ่ของกองทัพเรือ และมีการประชุมเชิงปฏิบัติการสำหรับการผลิตตะกั่วเอไซด์ ดังนั้น การประชุมเชิงปฏิบัติการนี้จึงถูกปิดเนื่องจากการแยกการผลิตเปลือกในโรงงานที่แยกต่างหาก ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2484 ส่วนหนึ่งของโรงงานถูกอพยพ แต่ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการขยายการผลิตอาวุธและกระสุนในเลนินกราด การประชุมเชิงปฏิบัติการในอดีตได้รับการจดจำและฟื้นฟู

ตอนนี้ปรอทน้อย

เห็นได้ชัดว่าผู้นำโซเวียตได้เรียนรู้บทเรียนจากมหากาพย์เรื่องการสูญเสียโรงงานปรอท Nikitovsky และหลังจากสงครามได้ให้ความสนใจอย่างจริงจังที่สุดต่ออุตสาหกรรมปรอท: มันเริ่มเติบโต การสกัดปรอทปฐมภูมิในสหภาพโซเวียตในช่วงต้นทศวรรษ 1980 อยู่ที่ประมาณ 1,900-2,200 ตันต่อปี และในปี 2509 ได้มีการออกกฤษฎีกาพิเศษให้ผู้ประกอบการต้องส่งของเสียที่มีปรอททั้งหมดไปยัง Nikitovskiy Combine เพื่อดำเนินการ โรงงานได้รับปรอทรองประมาณ 400 ตันต่อปี การบริโภคปรอทในประเทศในช่วงทศวรรษ 1980 อยู่ระหว่าง 1,000 ถึง 1250 ตันต่อปี (ในปี 1985 ถึง 1307 ตัน) การส่งออกผันผวนในช่วง 300-450 ตันต่อปีและส่วนที่เหลือถูกเพิ่มเข้าไปในสต็อก

การบริโภคภายในประเทศประมาณ 20% เป็นความต้องการทางทหาร รวมถึงสำหรับการผลิตปรอทระเบิด นั่นคือ 200 ถึง 250 ตันต่อปี และปรอทอีก 500-600 ตันต่อปีก็ถูกเพิ่มเข้าไปในกองหนุน ซึ่งเห็นได้ชัดว่าสำหรับความต้องการทางทหารด้วย ในกรณีที่เกิดสงครามครั้งใหญ่ โดยหลักการแล้ว ปรอท 1,000-1500 ตันในคลังสินค้าสามารถตอบสนองความต้องการของการผลิตกระสุนสำหรับสงครามสองหรือสามปี

ตะกั่วเอไซด์ใช้แทนปรอทที่ระเบิดได้ในสภาวะที่ขาด ความชุกของตะกั่วเอไซด์ในปัจจุบันเกิดจากการที่การผลิตสารปรอทลดลงอย่างรวดเร็ว ในปี 1970 ตลาดโลกสำหรับปรอทปฐมภูมิอยู่ที่ประมาณ 10,000 ตันต่อปี ปัจจุบันการผลิตลดลงเหลือประมาณ 3 พันตันต่อปี นี่เป็นเรื่องสำคัญ เนื่องจากส่วนสำคัญของปรอทถูกใช้ไปอย่างแก้ไขไม่ได้ ในเวลาเดียวกัน ในเดือนตุลาคม 2013 ได้มีการลงนามอนุสัญญามินามาตะว่าด้วยปรอท ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อลดการใช้ปรอทลงอย่างมาก และห้ามการผลิตสวิตช์ปรอท หลอดไฟ เครื่องวัดอุณหภูมิ และอุปกรณ์วัดความดันตั้งแต่ปี 2020

ด้วยการลดลงของการผลิตสารปรอท การขายหุ้น (รัสเซียก็ขายสต็อกปรอทในปี 1990 ด้วย) และโอกาสที่การผลิตปรอทจะลดลงไปอีก แน่นอนว่าการแพร่กระจายของตะกั่วเอไซด์ก็ไม่น่าแปลกใจ หากองค์การสหประชาชาติตัดสินใจที่จะบีบคออุตสาหกรรมปรอทของโลก ก็ต้องทำอะไรบางอย่างเพื่อประชาธิปไตยหรือต่อต้านมัน และสารตะกั่วจะเข้ามาแทนที่ปรอทที่ระเบิดได้

แนะนำ: