В технике, — реже в лабораторной практике, —- при выливании в воду расплавленных металлов происходят сильные взрывы, зависящие не только от чисто физических, но также и от химических причин. При очень высоких температурах металла может наступить частичная диссоциация паров воды с образованием гремучего газа, который затем взрывает. Кроме того, раскаленный металл часто действует на воду таким образом, что получается окись металла и водород, который, смешавшись с воздухом, взрывает. Известно большое число подобного рода несчастных случаев на железных и литейных заводах, эмалевых фабриках и т. д.
[224] На фабрике машин О., в литейном отделении, в литейном котле образовалась дыра, и большое количество расплавленной стали вытекло в яму, наполненную водой. Через несколько секунд, вследствие образования гремучего газа, произошел взрыв, причинивший ожоги одному рабочему.Процессы нитрования являются источником различного рода опасностей. Многие из нитросоединений являются веществами взрывчатыми. Для того, чтобы произошел взрыв, большею частью, необходимо присутствие особого детонатора, в противном случае эти вещества лишь быстро сгорают. Однако, горение может происходить с такой силой, что неожиданно создаются условия, благоприятные для детонации, после чего немедленно происходит взрыв. Крепкая азотная кислота очень часто действует сильно окисляющим образом и вызывает воспламенение.
К этому присоединяется то обстоятельство, что как при окислении, так и при нитровании, образуется много окислов азота, так что в сосудах с узкими отверстиями повышается давление. При осторожном нитровании в малых количествах, при постоянном перемешивании и тщательном наблюдении за температурой, процесс, большею частью, протекает спокойно и без осложнений; при неосторожной же работе или у веществ очень чувствительных, несмотря ни на какие предосторожности последовательно может происходить: вспенивание, выбрасывание едкой кислоты, взрыв сосуда, отравление окислами азота, ожоги и сильные взрывы. В технике целесообразно пользоваться непрерывно действующими приборами, так как в них количества имеющихся налицо реагирующих веществ в каждый отдельный момент сравнительно не велики.
[225] Сторож W., в К. L. Z., хотел отмыть колбу, в которой находились остатки органического характера, при помощи крепкой азотной кислоты. Во время вливания кислоту тотчас стремительно выбросило прямо в лицо сторожу, который получил тяжелые ожоги. [226] На химической фабрике в Н. со страшной силой взорвался аппарат для нитрования во время процесса нитрования толуола из-за того, что мешалка не была своевременно приведена в действие. [227] На пороховом заводе в Карлскойя (Швеция), 13-го апреля 1917 г., тринитротолуоловая фабрика была совершенно разрушена взрывами в отделении для нитрования. Люди не пострадали, так как во время были предупреждены об опасности сильным выделением окислов азота из одного из трех котлов для нитрования. Причиной взрыва послужило самовоспламенение толуола, подвергавшегося нитрованию. [228] Завод Schornewitz, где добывалась азотная кислота из воздуха, 18-го июня 1917 г. был разрушен взрывом, от которого погибли все работавшие в помещении лица. До 9-ти часов вечера завод работал правильно, затем в помещении для охлаждения начался пожар. Видно было, как из помещения поднялся столб пламени, и слышен был свистящий шум; обломки крыши высоко взлетали в воздух. Приблизительно через одну минуту последовал страшный взрыв, которым было разрушено все холодильное отделение вместе с примыкавшим к нему машинным отделением. Вскоре затем произошло еще несколько взрывов меньшей силы, действием которых весь завод был превращен в развалины.
В холодильном отделении двуокись азота превращалась в твердое состояние действием сильно охлажденного толуола. Во время катастрофы в яме перед холодильником лежал приемник с 6.000кг жидкой двуокиси азота. На основании исследований Wi1l,a следует предположить, что при ремонте холодильника употреблялись и были оставлены в нем материалы, способные воспламеняться от действия на них жидкой двуокиси азота, —- например, пропитанные маслом тряпки для обтирания или маслянистые смазочные материалы.
Они-то при возобновлении работы и загорелись. Вследствие пожара в стенке холодильника из листового железа образовалась трещина, и горящий толуол, вместе с двуокисью азота, полился в яму, в которой стоял приемник, наполненный двуокисью азота. При этом началось такое бурное горение, что произошел страшный взрыв, так как смесь из приблизительно, 18% двуокиси азота с толуолом ведет себя также, как и сильно взрывчатые нитроглицериновые пороха. Первым взрывом был разрушен прибор для охлаждения этаном: этан был выпущен на свободу и в смеси с воздухом явился причиной последующих газовых взрывов.
Так же, если только подчас не хуже — обстоит дело при действии крепкой азотной кислоты на соединения метана и этана, например, на спирт и его гомологи, при чем образуются сложные эфиры.
Особой осторожности требуют также процессы диазотирования (срв. [197]).
Некоторые из химических процессов, при обыкновенных условиях протекающих лишь медленно, могут вести к получению взрывов, если процесс ускоряется присутствием катализаторов. Как указывают следующие примеры, здесь преимущественно играют роль условия, доныне еще не выясненные.
[229] На химической фабрике А., около Цюриха, в ночь на Рождество в 1919 г., произошел сильный взрыв, который стоил жизни двум рабочим, причинил тяжелые ожоги многим другим и нанес много вреда и постройкам, и материалам. Для изготовления антипирина приготовлялся уксусно-этиловый эфир, для чего, как это обычно делается, брали уксуснокислый натрий, спирт и серную кислоту. Так как случайно в распоряжении имелся дешевый уксусный ангидрид, то перешли к изготовлению эфира из спирта и уксусного ангидрида.Но, при этом не достаточно хорошо вычистили котел, так что в нем оставались от предыдущих получений эфира еще небольшие количества корок кислого сернокислого натрия. Кислый сернокислый натрий способен действовать, как свободная серная кислота, подобно ей чрезвычайно ускоряя реакцию между уксусным ангидридом и спиртом. Как показал Stаudinger, при прибавлении даже малых количеств серной кислоты, некоторое время не проявляется никакого действия, но затем внезапно происходит подобное взрыву вскипание. Поэтому вскоре после помещения в аппарат 77 кг ангидрида и 86 кг спирта, смесь весьма быстро, наподобие взрыва, превратилась в пар. Горячие пары органических веществ (30 — 60 кб. м) проникли в соседнее пространство, смешались там с воздухом и, вероятно, воспламенились в отделении для ацетоуксусного эфира от соприкосновения с металлическим натрием.
[230] Во время мировой войны в австрийском военном управлении взрывались металлические баллоны с двойными стенками, в которых хранился жидкий кислород. В безвоздушное пространство ввели древесный уголь, чтобы, при помощи его большой абсорбционной способности при низких температурах, уничтожить эффект неизбежной, при более продолжительном времени, порчи вакуума. Но когда через неплотно держащие места во внутренней стенке кислород мог попадать на уголь, происходили взрывы, поскольку уголь содержал окись железа (по меньшей мере, 3% окиси железа в поверхностном слое). Теплота поглощения, недостаточная для того, чтобы вызвать воспламенение, повысила каталитическое действие окиси железа, вследствие чего началась реакция между углем и кислородом; в результате получился сильный взрыв смеси. [231] Если наполнить цилиндр на 1/3 сероводородом и на 2/3 кислородом и закрыть пробкой, на которой нанесен порошок меди, медь через несколько секунд начинает раскаляться, и происходит взрыв, которым пробку выбрасывает в потолок.Так как для получения такого рода взрывов необходимо присутствие, по крайней мере, двух веществ, то при огромном числе всевозможных комбинаций невозможно дать достаточно полный перечень случаев, распределяя их по отдельным веществам. Мы будем, поэтому, рассматривать группы веществ, причем все отдельные вещества, заслуживающие особого внимания, будут рассматриваться особо; таким образом, будет дан обзор главнейших, наблюдавшихся до настоящего времени случаев, между прочим и таких, о возможности которых всего меньше думают.