У війнї використовуєть ся і уживаєть ся всїх можливих знарядів, які дають змогу виконаня якоїсь працї. Здібність виконати роботу називаємо енерґією, а про тїло, котре має ту змогу виконати працю, кажемо, що воно має енерґію. Коли вода спадає з висшого місця на низше, то може доконати пpацю; отже вода на висшім місци представляє вміст енерґії. Які великі засоби енерґії є в водопадах і як вихісновуєть ся їх енерґію до введеня в рух найріжнороднїйших технїчних заведень, як млини, тартаки, заведеня елєктричного освїтленя і т. д., знають всї.
Коли підчас хемічного дїйства наступає также побільшенє простору, що простір повстаючих матерій є більший від простору первісних матерій, то підчас того дїйства відбуваєть ся розширенє. А розширенє, навіть коли воно відбуваєть ся в воздусї, є працею, бо через розширенє поконуєть ся тисненє воздуха. Чим більша є ріжниця між простором вихідної матерії і простором повстаючої, тим більша є можність працї. Се услївє сповнить ся, коли при перемiнї пливної або цїпкої матерії витворюють ся матерії в видї ґазів. Коли хемічний акт злучений ще до того з розвоєм тепла, то повстаючі ґази розширюють ся, збільшуєть ся тисненє, яке вони виконують.
На тім полягає сила вибухових матерій. Вони представляють засоби енерґії, які відріжняють ся від всїх инших засобів енерґії тим, що їх величезний вміст енерґії є злучений з малим простором і малим тягаром, і віддїленє їх енерґії відбуваєть ся зовсїм своєвільно, тому можна задержати їх енерґію довго після вподоби і перевозити з одного місця на друге.
Тепер можна легко пізнати прикмети матерії, яка надаєть ся до вибуху: 1) підчас її переміни мусять витворювати ся ґази; 2) акт сей мусить бути злучений з витворенєм тепла, а 3) прикметою є услівє наглої переміни матерії. Праця вибухової матерії полягає на тім, що ґази, повстаючі підчас її переміни при звичайнім тисненю, займають много більший простір, нїж сама вибухова матерія. Тому, що ґази повстають в замкненім просторі, то вони є в силї виконати надзвичайно високе тисненє на замикаючі їх стїни, через що витискаєть ся стрільне. Енерґію, яка находить ся зібрана в вибуховій матерії, називаємо хемічною енерґією. Енерґія порушуваного тїла називаєть ся кінетичною енерґією. Так підчас переміни вибухової матерії перемінюєть ся хемічна енерґія в кінетичну енерґію. Трета форма енерґії се тепло, яке повстає підчас того, коли зникає кінетична енерґія: стрільно, яке паде на панцирну плиту, огріваєть ся аж до жару; народи, котрі живуть на первіснім степени культури, дістають тепло при помочи тертя.
Чорний порох. Hайстаршою вибуховою матерією, яку найперше уживано в війнах, є чорний порох, мішанина з вугляку, сїрки і салїтри. Винахід стрільного пороху приписується монахови Бертольдови Шварцови в половинї XIV. столїтя (часто подають деякі рік 1380). Одначе стрільний порох уживано вже вчаснїйше і здаєть ся, що винахідниками були Араби. Як виглядає вугляк і сїрка, звісно. Салїтра цe біла, цїпка матерія. Коли вугляк горить на воздусї, то лучить ся з киснем, який містить ся в воздусї, в безбарвний ґаз. Творенє ґазу іде разом з розвоєм тепла, з теплом спаленє вугляка. Те саме відносить ся до cїpки. Кисень, потрібний до спаленя чорного пороху, наxoдить ся в салїтрі. Побіч ґазів витворюють ся підчас спаленя чорного пороху цїпкі матерії, які, роздїлені в дуже дрібні части, викликують дим. Чорний порох уживано як знарід до киданя стрільн аж до року 1866, відколи введено бездимний стрільний порох майже в усїх державах.
Бездимний стрільний порох. Бездимний стрільний порох складаєть ся в головній части з нітроцелюльози, званої також стрільною бавовною. Целюльоза творить стїни клїтин молодої ростини. Волокнисті тканини, як лену, бавовни, конопель, так само з того зроблений папір є майже чистою целюльозою. В дереві і соломі целюльоза змішана з иншими матеріями. Переміна целюльози в нітроцелюльозу відбуваєть ся через вплив певної скількости салїтрового і сїрчаного квасу (оба безбарвні плини) на целюльозу. Бавовну (деревляну целюльозу треба дуже старанно очистити і тому вона за дорога) мочить ся через пів години в зелїзних, глиняних або оловяних посудинах в мішанинї обох квасів, а по спущеню квасів кладеть ся кілька разів в центрифуґи і вмиваєть ся водою, щоби увільнити її від квасів. Нітроцелюльозу тяжко розріжнити на внї від бавовни. Коли взяти її в руки, то вона видає ся трохи більше шерсткою від бавовни. Коли вона зіткнеть ся з полумінею, то горить майже 300 разів так скоро, як бавовна. Тому вона може згоріти на чорнім поросї (або на pуцї), не запалюючи його. Oтиснену, вогку стрільну бавовну уживається до вибухового ладунку морських мін і тopпед.
(Далї буде.)
[Дїло, 09.12.1916]
(Далї.)
Одначе стрільної бавовни не можна ужити як знаряду до виданя стрільн. Коли вибухова матepiя має бути ужита як порушаюча сила для порушаня стрільна в оружю, то скорість її спаленя мусить бути унормована, щоб тисненє ґазу не росло сейчас до найбільшої сили, але постепенно. Нагла велика сила тисненя ушкодила би або й знищила би оружє. В вибухових матеріях, яких уживаєть ся майже виключно в цїлих розсадженя, і про які буде пізнїйше бесїда, не можна вплинути на скорість спаленя. Колиж можемо змінити скорість переміни вибухової матерії, то маємо тодї дїло з кидаючим знарядом. Загально можна вплинути на скорість спаленя тим, що дотичній вибуховій матерії даємо певну форму, цїнність, поверхню і відповідний простір для спаленя. Стрільній бавовні, якої скорість спаленя дасть ся означити і яку можна тому ужити як знаряд викидуваня стрільна, дано всї можливі форми, як паличок, листків, плиток, звоїв, пасем і т. д., після оружя і очікуваної працї. Технїчне виконанє полягає на тім, що осушену стрільну бавовну мішається з ацетоном або оцтовим етером (безбарвні плини з питомим запахом) і пражить ся разом через кілька годин, а потім перепускаєть ся через валки, в яких стрільна бавовна дістає форму листків. По опущеню валків виглядає вона як шкіра, і при помочи машин можна її розтяти в пасма, а далї на квадратові листки.
Спосіб, як відбуваєть ся переміна вибухової матерії, і скорість переміни залежить від її розвязки, так званого початкового товчка. Початковий товчок можна повести наглим довoдом тепла, як на пpиміp іскровим або жаровим підпалом. Також при підпалї за почином удару, наглий розвій тепла є причиною переміни. Однак запаленє вибухової матерії може слїдувати при помочи малої скількости дуже вразливої вибухової матерії, яка запалюєть ся наслїдком удару і підпалює всю скількість розриваючої матерії. Та вибухова матерія находить ся в малій металевій капели і складаєть ся головно з тріскаючого живого срібла, білої, цїпкої матерії. Тріскаюче живе срібло дістаєть ся через розчин живого срібла в салїтровім квасї і по доданю алькоголю. З плину видїлюєть ся воно в видї блискучих листків, які віддїлюєть ся від плину і висушуєть ся. По сильнім ударі молотком наступає його переміна серед голосного грюкоту.
Якже означуєть ся скількість енерґії, істнуючої в вибуховій матерії? Енерґія, се нїщо инше, як праця, отже енерґію можна вимірити мірою працї. Міра для працї се метровий кільоґрам (значок mkg), то є та праця, яку робить ся, коли піднесеть ся 1 kg на 1 метер висоти. Як ми вже перед тим сказали, працю можна також перемінити в тепло. Коли отже істнує певна міродатна звязь між одиницею працї, mkg, а одиницею енерґії тепла, то найпростійшим є перемінити скількість енерґії в тепло і се мірити. Одиницю тепла творить та скількість тепла, яка потрібна, щоби температуру kg води підвисшити о 1°С (точнїйше з 15° на 16С). Сю одиницю називаємо кільоґрамовою кальорією (означена Kal). Ґрамова кальорії означає скількість тепла, яка огріває 1 g води о 1°С. Її знак kal. 1 Kal = 1000 kal. Чисельну звязь між mkg і Kal ствердженя пробами, а іменно 1 Kal = 426 mkg. Треба отже зробити працю 426 mkg, отже 426 kg мусять упасти на 1 метер глубоко, щоби дістати тепло 1 Kal. Число 426 називаєть ся механїчним еквівалєнтом (рівноцїнною заміною) тепла. Скількість енерґії, істнуючу в вибуховій матерії, дістаємо, коли скількість тепла підчас її вибуху, виражену в кальоріях, помножимо через 426. Та знайдена вартість є лиш теоретичним змістом енерґії вибухової матерії. Щоби викинути стрільно, уживаєть ся в стрільнім оружю лиш одну пяту або шесту часть енерґії, яка находить ся в вибуховій матерії. Тепло спаленя 1 kg чорного пороху виносить коло 750 Kal; тепло спаленя 1 kg бездимного стрільного пороху коло 950 Kal. Теоретичний зміст енерґії 1 kg чорного пороху виносить отже 750х426 = 319.500 mkg; зміст 1 kg бездимного стрільного пороху 404.700 mkg, отже майже 100.000 mkg більше від першого.
(Конець буде).
[Дїло, 10.12.1916]
(Конець).
Добрі прикмети бездимного стрільного пороху супроти чорного пороху. Підчас переміни бездимного стрільного пороху повстають практично лиш ґази. Ся прикмета названого пороху уможливляє більшу скорість огня, яка довела до запровадженя машинових крісів і скорострільних гармат. Як довго був в ужитю лиш чорний порох, не було нї машинових крісів, ні скорострільних гармат, бо при уживаню чорного пороху не можна скоро стріляти тому, то дим заслонює всякий вигляд. Як дуже може дим перешкаджати, показало ся в роцї 1882, коли дим присилував анґлїйські гармати перед Александрією зменшити скорість огня. З 1 kg чорного пороху повстає майже 290 лїтрів ґaзy, з 1 kg бездимного стрільного пороху коло 950 лїтрів. Тепло, одержане підчас спаленя нинї уживаного стрільного пороху, і скількість ґазу відповідає супроти старого пороху майже трикратній здібности працї, яка у кріса уможливила перехід до малокалїбрових і видала загально дальшу дорогу лету, лїпші вислїди влученя, більшу силу удару і більшу віддаль стpілу. Також відворотний удар є менший у модерних крісів і в той спосіб уможливляє cпoкійне стрілянє.
Поминувши деякі менше важні вибухові матерії, як амонсалїтрові вибухові матерії і чорний порох, якого нинї не уживаєть ся, мають всі инші дві спільні прикмети: 1. Їх виробляєть ся з орґанїчних сирих матерій, які стрічаємо в звіриннім і рослиннім світї, в суперечности до орґанїчних матерій, які творять мінеральний світ. 2. До їх виробу потрібний селїтровий квас, який посїдає богато кисня. Після сирих матерій, які уживаєть ся до виробу найважнїйших вибухових матерій, можна поділити їх на три ґрупи: з целюльози виробляєть ся нітроцелюльозу; з глїцерини, яку дістаємо з товщів, виробляєть ся нітроґлїцерину; з дегтю чорного вугля, який відпадає як побічний продукт при виробі світляного ґазу, дістаєть ся побіч инших матерій феноль або карболевий квас і толюоль. Феноль се цїпка біла матерія з питомим запахом (карболевий квас і його полученє з вапном служать також до дезінфекції). Толюоль се безбарвний плин. З фенолю виробляєть ся цікриновий квас, з толюолю трінітротолюоль.
Нїтроґлїцерина. Через змішанє салїтрового і сїрчаного квасу з глїцериною (безбарвний, товстий, солодко смакуючий плин) повстає оливний плин, нітроґлїцерина. Загріта до 180°, вибухає вона з великою силою, те саме через удар або наслїдком вибуху капелї. За-для дуже великої небезпеки в уживаню не уживаєть ся її в технїцї. В роцї 1866 удало ся Альфредови Ноблеви допровадити нітроґлїцерину до півцїпкого стану і вробити майже невразливою супроти удару там, що змішав її з кремінним дуже дрібним піском, який находить ся на лїнебурській пісковинї. Він назвав сю матерію динамітом. Пізнїйше винайшов Нобель, що нітроґлїцерину можна перемінити в желятину не лиш при помочи кремінного піску, але також нітроцелюльози. Так дістав він розриваючу желятину, яка має много більшу вибухову силу від ґурдинаміту, виробленого при помочи кремінного піску, бо складаєть ся з двох сильних вибухових матерій. Розриваючу желятину уживається головно в гірництві, а також в війнї; тут наповняєть ся нею ґранати і т. д. Те, що спаленя 1 kg нітроґлїцерини виносить майже 130 Со, зміст її енерґії 624.600 mkg.
Пікриновий квас. Щоб його дістати, розгріваєть ся феноль вперед з сїрковим квасом на 100 до 120о і мішаєть ся з салїтровим квасом. По охолодженю ціпне цїла маса, яку змиваєть ся зимною водою і розчиняєть ся відтак в горячій водї. При остудженю того розчину творять ся жовті кристали. Пікриновий квас уживаєть ся також як сильно жовту фарбову матерію до фарбованя вовни і шовку. При наглім огрітю, а ще лїпше через початкове підпаленє, вибухає він дуже сильно. Ще більшу силу має стоплений пікриновий квас, який запалюєть ся дуже сильними капслями. Такий стоплений пікриновий квас уживаєть ся особливо до наповненя ґранатів, дальше морських мін, а також торпед. Шрапнелї мають також трохи чорного пороху, звідси походять підчас вибуху шрапнеля білі хмарочки. Піхриніт, мелїнїт, лїцит, екразит, шівозе, се лиш ріжні назви для стопленого або також стисненого пікринового квасу.
Пікриновий квас є квасом і як такий впливає на металь. Тому не може він стикати ся з металем стіни стрільна або з кульками в шрапнели. Коли показала ся потреба збудувати стрільно, яке далось-би ужити як ґранат й шрапнель, треба було шукати чинника, котрий заступив би пікриновий квас; сей знайдено в трінітротолюоли, вибуховій матерії, яку запроваджено від 1901 р. Його виробляєть ся з толюолю і змішки салїтрого і сїркового квасу і він є цїпкою матерією. Тепло спаленя 1 kg пікринового квасу виносить коло 870 Kal, змога працї около 371.000 mkg.
(Війск. Л.)
[Дїло, 15.12.1916]