МЕНДЕЛЕЕВ - ИЗВЕСТНЫЙ
И НЕИЗВЕСТНЫЙ
Еще при жизни Д.И. Менделеева
(1834-1907) его научная деятельность окутывалась слухами, домыслами и мифами.
Наиболее живучими оказались два мифа - “пороховой” и “водочный”. Казалось
бы, в “пороховой” истории не должно оставаться белых пятен, особенно после
издания собрания сочинений Д.И. Менделеева в 25-ти томах (М.-Л., 1934-1954),
в котором IX том полностью посвящен порохам. Однако до сих пор из издания
в издание продолжают кочевать различные варианты “сказа” о том, как Менделеев
порох изобрел, подчас доходящие до курьеза. Приведем две версии “пороховой
легенды”.
Версия первая. “Очерки
истории российской внешней разведки”. В 6-ти тт. Главный редактор академик
Е.М. Примаков. Т. 1. Автор 23 главы (“Россия - США: попытки сближения”)
А.Н. Ицков. М., 1995. Причем уважаемый автор данной главы, вероятно, обращался
к Х тому собраний сочинений Д.И. Менделеева (Менделеев Д.И. По нефтяным
делам // Собр.соч. - Т. Х. - С. 490) (1).
“Когда
в середине 70-х годов прошлого /XIX / века поток дешевой американской нефти,
полученной по новейшим тогда технологиям, буквально залил ... мировой рынок
и Россия стала нести огромные финансовые потери ... встал вопрос о перенесении
американского опыта на российскую почву. ... Вот тогда-то чиновникам из
правительственного аппарата России и пришла в голову ... мысль “разобраться
с американскими новшествами” в области нефтедобычи и нефтепереработки.
Кандидата
в “разведчики” долго разыскивать не пришлось ... Им стал ... Дмитрий Иванович
Менделеев.
В
июне 1876 года ... Д.И. Менделеев интересовался в США не только вопросами
нефтяного производства. По просьбе российского военного ведомства он старался
найти секрет изготовления бездымного пороха и узнать, насколько успешны
разработки американских химиков в этом направлении. Его усилия увенчались
успехом. Полученная по этому вопросу информация позволила Менделееву не
только воспроизвести засекреченные американцами химические формулы взрывоопасного
“продукта”, но и разработать на их основе новое поколение эффективных и
сравнительно недорогих российских порохов”
(2).
Версия вторая. Артемов
В.В. Российские ученые и изобретатели. М., 2003.
“Ко
многим научным открытиям Д.И. Менделеева подтолкнули смелые догадки. Вот
как был определен состав бездымного пороха. Не будучи специалистом в области
взрывчатых веществ, он, тем не менее, не побоялся взяться за решение этой
задачи. По поручению Морского министерства Д.И. Менделеев был командирован
во Францию с заданием выяснить состав бездымного пороха. Французские власти
предоставили ему возможность ознакомиться с заводом бездымного пороха,
но отказались сообщить ему его состав. В связи с тем, что завод имел отдельную
железнодорожную ветку, Д.И. Менделееву приходит в голову мысль изучить
опубликованные статистические отчеты железнодорожных перевозок сырья и
продуктов на этот завод и на основе расчетов сделать вывод о составе пороха.
По возвращении в Россию Д.И. Менделеев проверил свои расчеты опытами в
университетской лаборатории. Продукт выдержал все испытания, и вскоре его
начали производить в заводском масштабе”
(3).
Чем же столь примечателен бездымный
порох? И как на самом деле шла его разработка за рубежом и в России.
Со второй половины XIX
века в различных странах делались попытки заменить дымный (черный) порох
в огнестрельном оружии на нитрат целлюлозы (нитроцеллюлозу), которая впервые
была получена Браконо в 1832 году. Она получалась в результате обработки
обычной ваты или других растительных волокон смесью крепкой серной и азотных
кислот. При сильном ударе это вещество давало мощный взрыв. Однако все
попытки приспособить новое вещество для стрельбы долгое время оканчивались
неудачами. Изготовленные шашки из нитроцеллюлозы имели многочисленные поры
и горели незакономерно. Кроме того, нитроцеллюлоза оказалась очень опасна
в обращении из-за ее нестабильности и высокой чувствительности к внешним
воздействиям. Получение нового вида пороха оказалось труднейшей научно-технической
задачей. Проблему пытались разрешить Ф. Абель и Дж. Дьюар в Англии, М.
Бертло - во Франции, А. Собреро в Италии, Ч. Мунро - в Америке, И. Шимоза
- в Японии. Разработкой нового пороха занимались А. Нобель и Х. Максим.
И только в 1884 году французский инженер Поль-Мари Эжен Вьель первым нашел
способ превращения пироксилина (одного из видов нитроцеллюлозы) в бездымный
порох. Он предложил обрабатывать пироксилин спирто-эфирной смесью и получать
пороховую массу. Затем прессовать пороховые элементы и удалять из них растворитель.
Таким образом, Вьель получил бездымный пироксилиновый порох, способный
в отличие от исходного пироксилина, гореть закономерно, без детонации и
выделяя совершенно прозрачные газы. Он оказался значительно мощнее дымного
пороха и практически не давал нагара в стволе орудия. Во Франции его стали
внедрять с 1886 года. (4).
Обратимся теперь к достижениям “американских
химиков”. В своей книге американский исследователь Джек Келли пишет:
“Американцы
тоже занялись империалистическими завоеваниями, хотя и несколько любительским
образом. На этом пути им выпала честь принять участие в последнем крупном
военном конфликте, в котором широко использовался старинный порох, приготовленный
из серы, селитры и древесного угля. В марте 1898 года ... президент США
Вильям Мак-Кинли объявил войну Испании. Но ни американская армия ..., ни
компания Дюпонов, которая к этому времени контролировала пороховой рынок
Америки, не были готовы к военным действиям.
Попытка
разработать эффективный бездымный порох для военных целей в Соединенных
Штатах предпринималась вяло. Многие американские солдаты были вооружены
довольно примитивным ружьем модели 1889 года... Патроны этой винтовки содержали
черный порох. Она имела и другие недостатки по сравнению с заряжавшимися
бездымным порохом магазинными винтовками испанских солдат. Худшим из них
было облако дыма, вырывавшееся из ствола при выстреле и выдававшее позицию
стрелка. Это неизбежно повлекло дополнительные потери у американцев. Несмотря
на трудности, которые им создавала приверженность черному пороху, американские
солдаты к августу все же сумели выиграть Испано-американскую войну. После
этого на вооружение американской армии были быстро приняты винтовки и артиллерия,
использующие бездымную взрывчатку” (5).
В 1888 году А. Нобель изготовил баллистный
порох на основе нитроцеллюлозы, пластифицированный нитроглицерином. В 1889
году Ф. Абель и Дж. Дьюар впервые создали кордитный порох, разновидность
пироксиллино-нитроглицеринового пороха.
Бездымный порох оказал
серьезное влияние на дальнейшее развитие артиллерии и стрелкового оружия.
Сведения о выдающихся баллистических качествах нового пороха заставили
правительство России заняться вопросами его производства. В 1887 году Военное
(сухопутное) ведомство приступило к опытам по производству бездымного пироксилинового
пороха на Охтенском заводе. В связи с тем, что данные порох был нужен,
прежде всего, для новой трехлинейной винтовки и легких полевых пушек, Военное
ведомство решило принять французский образец пороха. Из Франции был приглашены
инженеры для организации производства пироксилина на Охтинском заводе.
После ряда различных неполадок и взрыва пироксилиновой сушилки эти инженеры
были отозваны, а работы на заводе стали производиться своими силами.
Применение бездымного пороха для морской
артиллерии, особенно крупнокалиберной, требовало специального изучения.
С этой целью морское ведомство решило организовать специальную лабораторию.
Для организации такой лаборатории и разработки бездымного пороха для орудий
флота управляющий Морским министерством адмирал Н.М. Чихачев пригласил
Д.И. Менделеева, который был назначен консультантом по производству взрывчатых
веществ и совещательным членом Артиллерийского комитета (в сухопутном ведомстве).
Для ознакомления с устройством
лабораторий по изучению порохов и взрывчатых веществ Д.И. Менделеев, преподаватель
минного офицерского класса И.М. Ельцов и капитан 2 ранга, управляющий пироксилиновым
заводом для мин морского ведомства Л.Г. Федотов летом 1890 года были направлены
в Англию и во Францию (7), “где
подобные лаборатории уже были организованы под руководством выдающихся
исследователей взрывчатых веществ - сэра Фридриха Абеля в Вульвиче и академика
М. Бертело в Париже.”
(б).
По возвращении из командировки Д.И.
Менделеевым были написаны две подробные докладные записки управляющему
Морским Министерством Н.М. Чихачеву. Первая датирована 19 июля 1890 года.
”Возвратясь
из Парижа в Россию и имея надобность в деревенском отдыхе, имею честь сообщить
о достигнутом, чему важнейшую помощь оказали высокодоверенный русский посол
Артур Павлович Моренгейм, военный министр г. Фрейсине, директор порохового
дела г. Арну и директор Центральной лаборатории г. Сарро.
Мною,
а затем проф. Чельцовым, осмотрена во всех подробностях та лаборатория,
в которой изучается пороховое дело в его основаниях и где ежедневно исследуются
и испытываются образцы пироксилина и пороха ... Все приемы, при этом применяемые,
не только нам были объяснены, но и показаны - при самом исполнении.
Из
полученных данных особенно драгоценны те, которые дают возможность в течение
8 часов испытывать способность сохранения пороха на продолжит\ельное\ время
и при таких темпер\атурах\, какие встреч\аются\ в трюмах кораб\лей\ и в
жарчайших климатах. Таким образом, можно установить во вновь у нас устраиваемой
лаборатории все надлежащие приспособления, не теряя времени на изучение
методов исследования.
Из
протоколов того коллегиального учреждения, которое ведает делом взрывчатых
веществ, мне дали многие такие хранимые в тайне сведения о способах изучения
пороха и об ошибках, бывших при изготовлении бездымного пороха, которые
со своей стороны я считаю чрезвычайно поучительными. Часть этого материала
получена мною в литографированном виде, и мне передано все то, что явилось
в печати, хотя не находится в продаже.
Наиболее
же важным актом доверия, оказанного мне, я считаю то обстоятельство, что
официально получил “как научный образчик для личного употребления” некоторое
количество ружейного французского пороха, до сих пор не находящегося за
границей Франции и имеющегося, и то лишь путем косвенным, у немногих иностранцев.
Имеющаяся проба совершенно достаточна для того, чтобы сличить в лабораторных
опытах, по указанным методам, тот порох, который у нас будет изготавливаться,
с подлинным француз\ским\ относи\тельно\ некоторых свойств.
Хотя
французы официально оставили в секрете способы производства своего бездымного
пороха, но этот их путь, которым они дошли до него, нам вполне известен,
и так как из намеков, полученных конфиденциально, известны некоторые части
производства, то, руководствуясь полученным образцом, я думаю, что возможно
не только достичь результата, равного французскому, но и пойти дальше...”
(7).
Вторая докладная записка датирована
16 октября 1890 года.
“Его
высокопревосходительству господину управляющему Морским министерством.
Докладная
записка заслуженного профессора Менделеева, преподавателя Минного офицерского
класса Чельцова и капитана 2 ранга Федотова.
О
БЕЗДЫМНОМ ПОРОХЕ
Исполнив
летом текущего 1890 г. возложенное вашим высокопревосходительством поручение
собрать сведения в Англии и Франции о способах изучения бездымного пороха,
ныне мы имеем честь представить отчет о важнейших выводах, касающихся поручения,
нам вверенного.
Направившись
первоначально в Лондон, мы имели возможность многое узнать об официальном
и частном положении порохового дела в Англии, благодаря содействию не только
русских агентов в Англии, но и директора всех королевских заводов В.И.
Андерсона, председателя комиссии взрывчатых веществ сэра Фридриха Абеля
и профессора Дьюара. Они дали нам возможность получить образцы официально
принятого в Англии бездымного пороха, видеть устройство всех частей вульвичской
лаборатории, где вырабатываются химические сведения о порохе, осмотреть
приемы, применяемые для приготовления бездымного пороха, присутствовать
при его испытании в ружьях и пушках до 9-дюймового калибра и собрать данные,
относящиеся к разным сортам изученных видов пороха. А так как мы собирали
в Англии разнообразные другие сведения, касающиеся бездымного пороха, имели
возможность осмотреть лаборатории американца Максима, также приготовляющего
бездымный порох, и заказали насосы для сжижения газов, могущие служить
для направления дальнейших исследований в сторону пользования сжиженными
газами для стрельбы, - что составляет еще нерешенную, но уже всюду разрабатываемую
новую отрасль артиллерийского дела, - то имеем основание думать, что добыли
в Англии все то, что было необходимо и возможно узнать.
В
Париже и вообще во Франции наше поручение также имело желаемый результат,
особенно благодаря великому вниманию его высокопревосходительства г. русского
посла барона А.П. Моренгейма, французского военного министра г. Фрейсине
и начальника порохового дела г. Арну, а именно мы имели возможность получить
образцы бездымного пороха как ружейного, так и пушечного, подробно осмотреть
все части и многие документы центральной пороховой лаборатории ... , заказать
на казенной фабрике крешеры, применяемые для изучения давлений пороха,
видеть пироксилиновое производство и присутствовать при опытной пушечной
стрельбе бездымным порохом. В Париже с разрешения вашего высокопревосходительства
приобретены все важнейшие приборы, применяемые при полном лабораторном
изучении взрывчатых веществ. Сверх того, во Франции мы собрали много частных
сведений, касающихся разных видов нового пороха, испытали часть их и получили
образцы некоторых из них.”
(8).
В 1895 году Д.И. Менделеев писал:
“...
современное (т.е. 1890 г.) положение вопроса о бездымном порохе представлялось
... в следующим виде:
1)
Ружейный бездымный порох, практически применяемый для малокалиберных ружей
новейших систем, в различных странах применяется разный. В одних, для сего
служит пироксилин... В других странах для бездымного ружейного пороха были
приняты нитроглицериновые бездымные пороха...
Таким
образом, вопрос о бездымном ружейном порохе уже в 1890 г. можно было считать
принципиально решенным, хотя оставалось спорным превосходство одного из
двух видов пороха: пироксилинового и нитроглицеринового...
2)
Что же касается пушечного бездымного пороха, то ... вопрос находится в
периоде опытного изучения...
...Таким
образом, к осени 1890 г., после поездки за границу, мне стало очевидным,
что отыскание надлежащего вида бездымного пороха для орудий флота должно
было начинать с изучения основных материалов, для сего пригодных, и между
ними, прежде всего, следовало остановить внимание на нитроклетчатке, как
материале, входящим в состав пироксилиновых и нитроглицериновых видов пороха.
Это изучение начато было мною тогда же (осенью 1890 г.) в лаборатории императорского
С.-Петербургского университета, потому что мне казалось возможным не откладывать
чисто химическую часть исследований, касающихся бездымного пороха, до времени
открытия специальной морской лаборатории, назначенной для изучения взрывчатых
веществ” (9).
В своих исследованиях Д.И.
Менделеев исходил из простой и определенной идеи: искомая нитроклетчатка
должна на единицу веса выделять при горении наибольшее количество газообразных
продуктов. В результате был найден не только состав химически однородной
нитроклетчатки, но и пути ее получения.
Будучи погруженная в спирто-эфирную
смесь, нитроклетчатка полностью растворялась в ней, как коллодий, а по
взрывной силе не уступала пироксилину. Д.И. Мендлеев назвал полученное
вещество пироколлодий - “огненный клей”. Если рыхлую, высушенную массу
пироколлодия смешать с небольшим количеством спирто-эфирной смеси, она
полностью растворится в ней и превратится в однородную желеобразную массу.
После ее просушки получается порох неизменного химического состава и совершенно
однородный. Тот самый знаменитый менделеевский пироколлоидный бездымный
порох (10).
В апреле-июне 1893 года
были произведены пробные стрельбы с использованием нового пороха.
“Эти
испытания ... показали, что пироколлоидный порох ответил, даже в первых
пробах, основным задачам бездымного пороха в такой мере, какой не дают
другие известные виды бездымных пироксилиновых порохов, из которых он выделился
тем, что оказался сразу пригодным и совершенно безопасным для орудий всех
калибров, ничего не изменяя в качестве материала....” (11).
Будучи консультантом Морского министерства
и членом Артиллерийского комитета, Д.И. Менделеев настаивал на расширении
морского порохового завода по производству пироколлоидного пороха. Но встретил
противодействие со стороны представителей Военного (сухопутного) ведомства.
Д.И. Менделеев ушел с поста консультанта и вышел из состава комиссии. В
итоге в конце 90-х годов ХIX века с ростом русского флота, Морское ведомство,
вместо расширения своего завода, отдало заказ на порох частному предпринимателю,
связанному с иностранной фирмой.
А вскоре после русско-японской
войны этот завод был закрыт и пироколлоидный порох перестали производить
в России. С 1914 г. русское Военное ведомство вынуждено было заказывать
в Америке большую партию пироколлоидного пороха. Американцы и не скрывали,
что русские покупают порох, впервые разработанный в России профессором
Д.И. Менделеевым (12).
“Водочная” легенды так же имеет разные
варианты. Согласно одному из них, Д.И. Менделеев нашел секрет приготовления
русской водки, прославившейся на весь мир своим необыкновенным вкусом.
В чем же секрет Менделеева в данном вопросе? Обратимся к международно-признанному
специалисту в области истории, теории и практики кулинарного искусства
В.В. Похлебкину.
“...
в 70-90-х годах ХIX века, особенно в годы непосредственно предшествующие
введению государственной монополии на водку (1894-1902 гг.), возникают
попытки создать и ввести в употребление вообще новые, искусственные, исторически
не обусловленные наименования водки с ложной целью “облагородить” тем самым
этот продукт. Таковы “народное вино”, “столовое вино” и совершенно путанное
“винная водка”. Все они не прививаются, оказываются инородными и для русского
языка, и для выражения понятия “водка”.
Д.И.
Менделеев, принявший деятельное участие в создании современной научной
технологии производства водки, решительно отвергал все эти искусственные
наименования и настаивал на введении единого официального названия - “водка”
как наиболее полно отражающее характер напитка и одновременно являющееся
наиболее национальным русским названием.
Если
в 80-90-х годах XIX века водками принято было называть спиртные напитки,
содержание алкоголя в которых колебалось от 40 до 65 градусов, а жидкости,
которые содержали от 80 до 96 градусов алкоголя, назывались только спиртами,
то с 1902 года было установлено правило, что подлинной водкой, то есть
московской водкой, может называться водка с идеальным соотношением алкоголя
и воды в своем составе, то есть водка, содержащая ровно 40 градусов алкоголя.
До
введения водочной монополии в 1894-1902 годах водку обычно составляли (после
середины 60-х годов ХIX в.) путем смеси 50% алкоголя с 50% воды. Эта смесь
заменяла прежнее соотношение 1:2. Такая смесь давала 41-42 градуса спирта
в напитке или по весу столько же процентов алкоголя в водке. Следовательно,
чтобы точно получить сорокоградусную водку, необходимо было точно взвешивать
спирт, а не соединять объемы.
Процент
спирта в воде определялся тем, что спирт имеет свойство при соединении
с водой производить сжатие (контракцию) всей смеси. Это значит, что если
мы возьмем литр чистой воды и смешаем его с литром 96-98 градусного спирта,
то получается не два литра жидкости, а гораздо меньше, причем это уменьшение
объема будет тем сильнее, чем крепче спирт. Что же касается уменьшения
удельного веса смеси, то оно будет выражено еще резче, чем уменьшение объема.
Эти
явления подметил Д.И. Менделеев и обратил внимание на их связь с появлением
разного качества у различных водно-спиртовых смесей. Оказалось, что физические,
биохимические и физиологические качества этих смесей также весьма различны,
что побудило Д.И. Менделеева искать идеальное соотношение объема и веса
частей спирта и воды в водке. В то время как прежде смешивали различные
объемы воды и спирта, Д.И. Менделеев провел смешение различных проб веса
воды и спирта, что гораздо труднее и что дало более точные результаты.
Оказалось, что идеальным содержанием спирта в водке должно быть признано
40 градусов, которые не получались никогда точно при смешении воды и спирта
объемами, а могут получиться только при смешении точных весовых соотношение
алкоголя и воды. Если участь, что вес литра воды при 150
С равен ровно 1000 г, вес литра 100 гр. спирта - 795 г, то ясно, что требуется
очень точный расчет веса воды и спирта, чтобы получить идеальную водочную
смесь. Так литр водки в 40 градусов должен весить ровно 953 г. При весе
951 г крепость в водно-спиртовой смеси будет уже 41 градус, а при весе
954 г - 39 градусов. В обоих случаях резко ухудшается физиологическое воздействие
подобной смеси на организм, и, строго говоря, обе они не могут при этом
именоваться московской водкой".
В
результате проведенного исследования Д.И. Менделеева с конца XIX века русской
(а точнее - московской) водкой стал считаться лишь такой продукт, который
представлял собой зерновой (хлебный) спирт, перетроенный и разведенный
затем по весу водой точно до 40 градусов. Этот менделеевский состав водки
и был запатентован в 1894 году правительством России как русская национальная
водка - “Московская особая” (первоначально называлась “Московская особенная”).
В
то же время во всех западноевропейских странах, где спирт, полученный из
разнообразного сырья (свеклы, картофеля, фруктов, риса, ячменя, пшеницы,
пальмового сока, сахарного тростника и др.), либо дистиллировался примерно
до 40 градусов, либо спирт-ректификат разводился с водой 1:1 по объему,
а не по весу, как в России, неизменно получались водки, содержащие либо
41,5, 42,8, 39,6, 38,7% спирта, то есть они либо превышали, либо не достигали
“золотой середины” - 40 градусов. Это сразу же дистанцировало русскую новую
водку от всех остальных “водкоподобных” алкогольных напитков или псевдоводок
в других странах, поскольку они стали принципиально физико-технически (а
не только качественно) резко отличаться от русской “монопольки”
(13).
Литература:
1. Очерки истории внешней разведки:
В 6-ти тт. - Т. 1: От древнейших времен до 1917 года. М., 1995. С. 164.
2. Там же. С. 162-163.
3. Артемов В.В. Русские ученые
и изобретатели. М., 2003. С. 222.
4. Фиомина М.А. Вклад Д.И. Менделеева
в химию и технологию порохов: Учебное пособие. М., 1999. С. 7.; Смирнов
Г. Менделеев. М., 1974., С. 241.; Шокарев Ю.В. История оружия. Артиллерия.
М., 2001. С. 140; Менделеев Д.И. Собрание сочинений в 25-ти тт. Т. IХ.
С. 30.
5. Келли Д. Порох. М., 2005. С.
317-319.
6. Менделеев Д.И. Собрание сочинений....
С. 212.
7. Там же. С. 11-12.
8. Там же. С. 19-20.
9. Там же. С. 212, 217.
10. Фиомина М.А. Указ соч. С. 22,
26.; Менделеев Д.И. Указ. соч. С. 8.
11. Менделеев Д.И. Указ. соч. С.
235.
12. Фиомина М.А. Указ. соч. С.
49.; Виргинский В.С., Хотеенков В.Ф.Очерки истории науки и техники. 1870-1917.
М., 1988. С. 199-200.; Шокарев Ю.В. Указ. соч. С. 141.
13. Похлебкин В.В. История водки.
М., 1991. С. 178-180.