Ода спирту

Этиловый спирт и война — вещи практически неразделимые. Я вообще осмелюсь утверждать, что без этилового спирта воевать никак не можно, именно этому и посвящена эта статья. Ода этиловому спирту!

Ода спирту



Многое дает и еще многое может дать этиловый спирт, если к нему найти правильный подход. Дело ведь не только в наркомовских 100 граммах, которые известны всем и каждому. Из этилового спирта получается целый список химических продуктов, часть из которых прямо, и другая часть косвенно связана с военным делом. К примеру, применение большинства типов взрывчатки, таких, как тротил или аммонал, невозможно или очень затруднительно без детонаторов — промежуточных зарядов мощной и достаточно чувствительной взрывчатки.

Один из типов такой взрывчатки, этиленгликольдинитрат (ЭГДН), может быть произведен из этилового спирта. Спирт превращается в этилен, этилен далее в окись этилена, которая гидратируется в этиленгликоль, который в свою очередь, подвергается нитрированию. ЭГДН может детонировать при очень маленьком диаметре заряда, всего 2 мм, что делает его очень важным для производства детонаторов к широкому списку боеприпасов. Другой тип взрывчатки для снаряжения детонаторов — пентаэритриттетранитрат (более известный как ТЭН), также требует применения одного из производных этилового спирта — ацетальдегида. Итак, два весьма распространенных типа взрывчатки для снаряжения детонаторов в своем производстве зависят от этилового спирта. Уже этого достаточно, чтобы объявить спирт "военно-значимым материалом", ибо без детонаторов снаряды, мины и гранаты не взорвутся.

Но обо всем по порядку. Отвергнем завет Венички Ерофеева "и немедленно выпил" и посмотрим, что еще военно-значимого можно из этилового спирта произвести.

Технологические цепочки

Химических продуктов, которые производятся из этилового спирта, а также с применением его самого или каких-либо производных от него веществ, довольно много. Продукты эти самые разнообразные, от горючих газов до резины и твердых пластмасс. Если сделать обзор цепочек превращения этилового спирта в различные продукты, то получится древо с несколькими основными ветвями.

Тут надо подчеркнуть, что речь идет о возможных и когда-либо применявшихся реакциях, но в современной промышленности далеко не все перечисляемые ниже продукты получаются непременно из этилового спирта. Он считается дорогим сырьем, и потому часто заменяется нефтью или природным газом. Однако, ввиду того, что нефти и газа в войне вполне можно лишиться, то имеет смысл рассматривать альтернативы, в том числе и варианты с использованием этилового спирта.

Я бы выделил четыре основные технологические ветки переработки этилового спирта в военно-значимые материалы.

Первая: непосредственная переработка этилового спирта. В этой веточке такие важные для военного хозяйства продукты: бутадиен, этилнитрат и диэтиловый эфир.

Бутадиен — важнейший полупродукт для получения синтетического каучука. Этот процесс был разработан в СССР С.В. Лебедевым в 1927 году в условиях, приближенных в военным, когда крупнейшие производители натурального каучука Великобритания и Франция резко сократили поставки этого важного сырья в Советский Союз. Это обстоятельство поставило вопрос о создании собственного производства резины ребром и Лебедев сумел эту проблему разрешить. Бутадиеновый каучук надолго стал основным видом синтетического каучука, применяемого для производства автомобильных шин, обуви, а также промышленных резино-технических изделий (вроде транспортерных лент) и изоляции кабелей.

Этилнитрат — жидкая взрывчатка, аналогичная нитроглицерину. Взрывается от удара, трения, огня, а также от контакта с щелочными металлами (например, металлическим натрием). В основном применялся в качестве нитрирующего агента, а также в качестве добавки к дизтопливу, но может применяться в качестве взрывчатки, особенно в смеси с аммиачной селитрой.

Диэтиловый эфир — получается очень просто, перегонкой смести этилового спирта и серной кислоты. Военно-значимое применение его в трех сферах: как средство наркоза в хирургии, как растворитель нитратов целлюлозы в производстве порохов, а также как компонент моторного топлива и средство для пуска бензинового двигателя (пусковая жидкость "Арктика" или ее современные аэрозольные аналоги).

Вторая: продукты переработки этилена, получаемого из этилового спирта. Получить этилен из спирта сравнительно нетрудно (но в современной промышленности этилен получают пиролизом нефти или природного газа), можно непосредственной дегидратацией на катализаторе, с получением воды и этилена, можно нагреванием смеси этилового спирта и концентрированной серной кислоты.

Этилен — в смеси с кислородом сам по себе применялся в качестве средства наркоза в медицине. Далее, полимеризация этилена дает столь распространенный и важный материал, как полиэтилен, имеющий очень широкое применение. Полиэтилен имеет и военное значение, в частности, как упаковочный материал для продовольствия и боеприпасов.

Хлорэтан — получается с участием соляной кислоты и применяется как средство наркоза в медицине. Также служит полупродуктом для получения этилбензола (также служит компонентом высокооктанового бензина), который перерабатывается в стирол.

Стирол — полимеризацией превращается в один из важнейших видов пластиков, в полистирол, а также применяется как компонент для производства напалма. Прекрасный, густой и липкий напалм можно получить как добавлением в бензин растворенного полистрола, так и стирола.


Напалм — хорошая штука

Также, поскольку иногда стирол полимеризуется со взрывом, вероятно возможно создать взрыво-зажигательный боеприпас на основе этого эффекта. Это было бы интересно с военно-хозяйственной точки зрения, поскольку в этом случае не используется ценная азотная кислота.

Кроме того, все эти вещества в газообразном состоянии создают взрывоопасные смеси с воздухом, что позволяет использовать их в боеприпасах объемного взрыва. К примеру, пары стирола создают взрывоопасную концентрацию при 1,1% к объему воздуха, и к тому же стирол весьма токсичен и вызывает сильное раздражение легких.

Третья: окись этилена, получаемая из этилена. Сама по себе окись этилена чрезвычайно горючая и взрывоопасная, особенно в смеси с воздухом, в силу чего использовалась в боеприпасах объемного взрыва. Сжиженной окисью этилена снаряжали авиационную бомбовую кассету CBU-55, с тремя бомбами BLU-73 по 32,6 кг окиси этилена в каждой. Такая бомба имела зону поражения с диаметром в 100 метров и уничтожала густую растительность на площадке диаметром в 30 метров. В СССР была аналогичная авиабомба, снаряженная окисью этилена — ОДАБ-500.


ОДАБ-500



Акрилонитрил — с участием синильной кислоты из окиси этилена образуется полупродукт для получения полимера, применяемого в производстве синтетического каучука, а также для получения искусственного волокна — нитрона (он же акрил), широко используемого текстильного волокна. Кроме того, сам по себе акрилонитрил (он же цианистый винил) может быть использован в качестве зажигательно-отравляющего вещества: разлитая жидкость образует горючие и взрывоопасные пары. Пары акрилонитрила токсичны, имеют удушающее и раздражающее воздействие, а при сгорании он выделяет синильную кислоту.


В мае 2013 года в Бельгии, на железнодорожной станции недалеко от Гента, несколько вагонов с акрилонитрилом опрокинулись, загорелись и взорвались

Четвертая: этиленгликоль, получаемый гидратацией окиси этилена. Сам по себе он используется как компонент антифризов, тормозной жидкости, а также есть сведения об использовании его в качестве смазочного масла.

При нитровании этиленгликоль дает уже упомянутую выше взрывчатку ЭГДН. Она еще до Второй мировой войны стала более дешевым заменителем нитроглицерина (глицерин производят из животных жиров) в производстве динамита и нитроцеллюлозных порохов. Нитрование этиленгликоля производится так же, и на том же оборудовании, что и нитрование глицерина.

Есть и полимерная форма этиленгликоля — полиэтиленгликоль, вязкая жидкость, гель или твердое вещество. Используется очень широко в качестве компонента твердых ракетных топлив, смазочных материалов, парфюмерной продукции.


Различные сорта полиэтиленгликоля

Интересно также и то, что полиэтиленгликоль используется в качестве связующего материала при изготовлении твердых сплавов (карбида вольфрама, кобальта, титана, тантала), применяемых в металлорежущих инструментах и для изготовления сердечников бронебойных снарядов.

Также из этиленгликоля можно получить столь важный и распространный пластик как полиэтилентерефталат, более известный как ПЭТ, используемый для изготовления пластиковых бутылок, а также для получения полиэфирных волокон, доминирующих в современной текстильной промышленности.

Как видим, продуктов, которые можно получить из этилового спирта, очень много, и они покрывают почти весь спектр неметаллических военно-значимых материалов. Но этим значение этилового спирта не ограничивается.

Спиртовое топливо

Уже в своем исходном виде этиловый спирт имеет для военного хозяйства большое значение как моторное и ракетное топливо. В качестве моторного топлива может использоваться этанол в чистом виде (96%-ной крепости или абсолютный), так и в качестве присадки к бензину. Без модификации двигателя можно использовать присадки этилового спирта до 30% к объему топлива. Несмотря на то, что биоэтанол в качестве топлива стал модным сравнительно недавно, уже в 2000-е годы, тем не менее, до начала Второй мировой войны по этой дороге сходила Италия. Страна, практически лишенная запасов топлива (очень мало угля, очень мало нефти — годовая добыча около 4-5 тысяч тонн; Италия представляет собой один из наиболее ярких образчиков военной экономики, в которой почти отсутствовала нефть), вынуждена была искать замену. Наряду с другими вариантами, в ход пошел винный спирт, получаемый из винограда, который крестьян заставляли продавать государству.

В Германии этанол использовался в качестве ракетного топлива (B-Stoff — 75%-ный водный раствор этилового спирта) для баллистической ракеты Aggregat-4 (более известной, как V-2; однако так ее в немецких документах не называли).

В этом качестве этиловый спирт представляет собой важный заменитель нефтяного топлива, причем как моторного, так и реактивного. В условиях потери нефти переход на топливный этиловый спирт — самое разумное решение.

Лес — источник обороноспособности

Мой интерес к этиловому спирту как военно-значимому материалу вызван еще и тем, что его можно производить в больших количествах из древесины. Это далеко не единственный способ, для производства этилового спирта используется также зерно или картофель — пищевое сырье, этиловый спирт также получают из этилена, получаемого пиролизом нефти или природного газа. Но в военных условиях древесина — это самый доступный вид сырья.

В СССР, в частности, для военно-промышленных нужд была разработана и доведена до совершенства технология получается гидролизного спирта, в котором исходным сырьем выступали отходы древесины. Обычно это были обрезки роспуска бревен на пиломатериал, иногда дровяной лес. В принципе, годится любое растительное сырье с содержанием целлюлозы. На 10 литров спирта в гидролизном производстве расходовалось 56 кг сухой (или порядка 80-85 кг свежей) древесины, 4,5 кг серной кислоты, 4,3 кг негашеной извести, 3,6 кубометра воды и 4,18 квтч электроэнергии. Из тонны сухой древесной массы могло получиться 170 литров спирта, но некоторые заводы получали даже больше — 200-220 литров.


Большинство советских гидролизных заводов ликвидировано. На фото руины Архангельского гидролизного завода, который был запущен в 1941 году

Как видим, технология гидролизного спирта весьма экономичная и эффективная, к тому же у нее есть ряд ценных побочных продуктов (таких как фурфурол, уксусная кислота, метиловый спирт, гипс, остатки древесины, пригодные на топливо или пиролиз, дрожжевой белок, пригодный на корм животным).

Запасы леса, а также вообще всякого вида деревьев, кустарников и многолетних трав с высоким содержанием целлюлозы (таких, как лен, конопля, борщевик Сосновского и другие), позволяют довольно быстро наладить производство этилового спирта, даже в том случае, если оно будет производиться полукустарными методами. К немаловажным достоинствам гидролизного производства спирта относится также возможность его рассредоточения по огромной территории, что сделает спиртовую промышленность малоуязвимой к ударам противника.

Описание продукции, которую можно получить из этилового спирта, необходимо для понимания важного военно-хозяйственного момента — лес почти полностью обеспечивает потребности в военно-значимых материалах. Из древесины можно получить целлюлозу для производства порохов, а спектр продукции из этилового спирта покрывает потребности во взрывчатке, моторном топливе, смазочных материалах, синтетическом каучуке, искусственных волокнах. То есть лес позволяет одеть, обуть, вооружить и оснастить армию, даже в том случае, если нефтегазовая промышленность полностью потеряна.

Водка

Ну и, конечно, водка. Трудно привести хотя бы одну войну, отгремевшую в ХХ веке, на которой бы противоборствующие войска совершенно обошлись бы без спиртного в том или ином его виде. Во Второй мировой войне дело доходило до массовой выдачи водки.

Скажем, в Красной Армии ежедневная выдача 100 граммов водки солдатам и офицерам действующей армии была официально введена с 1 сентября 1941 года. В это время армия в месяц потребляла от 43 до 46 цистерн водки (каждая по 25 кубометров, то есть 1075-1150 кубометров водки, то есть около 1,1 млн. литров). Однако с 15 мая 1942 года порядок выдачи изменился, водку стали выдавать только бойцам передовой линии, в подразделениях, ведущих наступательные операции. Выдача выросла до 200 граммов в день, но есть сведения, что было положено выдавать не всем, а только наиболее отличившимся. Остальным 100 граммов водки было положено только в праздники (10 государственных праздничных дней и день формирования части). С 25 ноября 1942 года 100 граммов водки стали выдавать снова всем бойцам передовой линии, а тыловым частям и раненым полагалось по 50 граммов в день. В силу того, что армия выросла в численности, потребление водки также увеличилось. Скажем, план снабжения Наркомата обороны на октябрь 1942 года предусматривал поставку 2,2 млн. литров водки. С 3 мая 1943 года снова было принято решение, что водка положена только солдатам и офицерам частей, ведущих наступление, остальным же водка снова полагалась только в праздники.


Выдача наркомовских 100 г


Немцы тоже не отставали в выпивке

К слову сказать, армия потребляла сравнительно немного водки и лишь небольшое количество производимого в стране спирта. В 1940 году в СССР производилось 85,7 млн. декалитров спирта-сырца (857 млн. литров), после потери части территории и производства, выпуск спирта в 1942 году сократился до 286 млн. литров, а к 1944 году упал до 112 млн. литров. Поскольку спирт-сырец имеет крепость, близкую к водочной, то армия в 1942 году выпила 0,7% всего производства спирта-сырца. Основная же часть произведенного спирта пошла на технологические нужды.

Употребление водки на фронте в целом, по оценке воевавших (причем как с советской, так и с немецкой стороны: в Вермахте тоже практиковалась выдача шнапса, причем наибольшая именно в 1941 году) имело негативные результаты. Выдача водки перед атакой неизменно вела к огромным потерям, в таких "пьяных" атаках часто гибли целые подразделения. Опытные фронтовики от водки обычно воздерживались; так было больше шансов выжить. Однако надо отметить, что столь массовая выдача водки имела свои веские причины, отчасти перевешивавшие негативные эффекты. Водка — наиболее массовый и доступный антидепрессант, повышающий устойчивость войск к стрессовым условиям войны.

Вот такая получилась ода спирту. Надеюсь, что после этого понятно, что воевать без этилового спирта никак не можно.
Автор:
Дмитрий Верхотуров
Ctrl Enter

Заметив ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter

102 комментария
Информация

Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти