Гремучая ртуть или азид свинца? Военно-хозяйственные причины замены
Хайдаркан — живописное местечко. На фото — отвалы и обогатительная фабрика ртутного комбината
Иногда при обсуждении боеприпасов, в частности, патронов, можно встретить утверждение, что будто бы азид свинца, используемый в капсюлях, — это такое более мощное и современное инициирующее ВВ по сравнению с фульминатом ртути, более известным как гремучая ртуть. Обычно это подается как истина, не подлежащая сомнению.
Однако при сравнении свойства обоих типов инициирующих ВВ видно, что у азида свинца показатели несколько меньше, чем у гремучей ртути. У азида свинца теплота взрыва составляет 1,6 Мдж/кг, у гремучей ртути — 1,8 Мдж/кг, объем газов у азида свинца 308 литров/кг, у гремучей ртути — 315 литров/кг, скорость детонации у азида свинца, в зависимости от плотности, колеблется от 4630 до 5180 м/сек, у гремучей ртути — 5400 м/сек. Чувствительность к удару у гремучей ртути выше, по фугасности они одинаковы. В общем, сопоставимые между собой вещества, при некотором преимуществе у гремучей ртути.
К тому же у азида свинца, получаемого в виде иглоподобных кристаллов, гораздо меньшая сыпучесть и прессуемость, чем у порошковой гремучей ртути, а это имеет значение для точного составления смеси для капсюльного заряда. Впрочем, для инициирования тротила требуется 0,36 граммов гремучей ртути, а азида свинца требуется 0,09 граммов. У этих веществ есть свои достоинства и свои недостатки.
Причина замены явно была в другом и коренилась в военно-хозяйственных соображениях. Ртуть получить трудно, и добыть ее можно не везде, тогда как свинец добывается в объемах тысяч и даже десятков тысяч тонн. Произвести азид свинца проще.
Появление и применение азида свинца
Азид свинца, как нетрудно догадаться, появился в Германии. Его впервые получил в 1891 году немецкий химик Теодор Курциус. На это открытие быстро обратили внимание военные, и уже в 1907 году в Германии был запатентован первый инициирующий заряд с азидом свинца. В 1910 году Рейнско-Вестфальское акционерное общество взрывчатых веществ запатентовало смесь азида свинца, сернистого азота и диазолбензолнитрата для капсюлей-детонаторов.
Работы по азиду свинца шли также во Франции, в США, в России и других странах. Кстати, в России азид свинца изучали, но в широкое употребление он не пошел, по той причине, что в России было много ртути. Ее производство началось еще в XVIII веке в Забайкалье. В 1879 году было открыто Никитовское месторождение на Украине, производство металлической ртути началось в 1887 году. С 1887 по 1913 год было добыто порядка 6762 тонны ртути, из которых было экспортировано 5145 тонн, что дает среднегодовую добычу в размере 260 тонн и экспорт в размере 197 тонн. Помимо этого, был также импорт киновари и ртути, в 1913 году 56 тонн киновари и 168 тонн ртути. Вот такое было любопытное хозяйство, ввоза и вывоза, скорее всего, за границей производилось рафинирование первичной ртути. В общем, сырья для производства гремучей ртути было достаточно, и особой необходимости в азиде свинца не было.
В Германии ситуация была противоположной. Собственные ресурсы Германии были невелики и давали в лучшем случае 4-5 тонн ртути в год. Германия в 1913 году ввозила 961 тонн ртути, в основном из Италии, скупая почти всю итальянскую добычу. С началом Первой мировой войны и переходом Италии в лагерь Антанты этот источник отпал. Зато много ртути было у союзника — Австро-Венгрии, которая имела второй по величине рудник по добыче киновари в мире, в Идрии, в Словении. Это было одно из наиболее важных предприятий в империи. Однако бои между австрийской и итальянской армиями поставили этот источник под серьезную угрозу. Летом 1917 года итальянская армия приблизилась на расстояние всего около 12 миль к Идрии. Это обстоятельство заставило немецкое командование оперативно помочь австрийской армии в организации наступления, в ходе которого итальянцы были отброшены
Ввиду возможности потери ртути в Германии еще в годы Первой мировой войны стали производить и вводить в применение азид свинца. Хотя нельзя сказать, что везде и всюду замена гремучей ртути на азид свинца была хороша. К примеру, в снарядах к зенитным пушкам азид свинца приводил к частым взрывам в стволе. В марте 1918 года на Западном фронте 43% зенитных орудий были выведены из строя взрывами снаряда в стволе. Причина состояла в том, что технология изготовления азида свинца была изменена, и он стал настолько чувствительным к удару, что взрывался при выстреле. Немцы вынуждены были заменить весь запас снарядов к зенитным пушкам.
После окончания войны, когда мировой рынок ртути рухнул, добыча сократилась до 2100 тонн в 1923 году (в 1913 году было 4000 тонн), азид свинца стал захватывать позиции. Угольным шахтам нужны были детонаторы сейчас и подешевле для проведения горных работ. Рейнско-Вестфальское общество наладило весьма крупное производство этого вещества. Одним заводом в Тройсдорфе до 1932 года было произведено 750 тонн азида свинца.
Во время Второй мировой войны в Германии большого внимания азиду свинца не уделяли, потому что к началу войны на стороне Германии оказались крупнейшие производители ртути: Испания и Италия. Особенно Италия, которая крайне нуждалась в немецком оборудовании и немецком угле. В 1938 году Италия производила 3300 тонн ртути, чего хватило бы на все мыслимые потребности. Кстати, бывший австрийский ртутный рудник оказался в области Словении, оккупированной итальянцами и включенной в состав региона Венеция-Джулия Италии.
Насколько можно судить, в военном хозяйстве нацистской Германии азид свинца играл несколько другую роль. Его применение, особенно в смеси с тринитрорезорцинатом свинца, позволяло экономить расход дефицитной меди на производство взрывателей. Азид свинца с медью образует очень нестойкий и склонный к самопроизвольному взрыву азид меди, поэтому корпуса взрывателей делались из алюминия. Гремучая ртуть же, напротив, требует медной трубки, поскольку с алюминием образует амальгаму. В масштабах производства в десятки и сотни миллионов штук боеприпасов замена меди на алюминий давала очень ощутимую экономию.
Что значит потерять ртуть?
29 октября 1941 года случилась катастрофа — немцы захватили Горловку на Украине. Рядом с ней располагалась Никитовка, где был единственный в СССР комбинат по добыче и выплавке ртути. В 1940 году он произвел 361 тонну ртути, а за январь-сентябрь 1941 года — 372 тонны. Комбинат был технически передовым (что отмечали даже немцы), перерабатывал руду с очень низким содержанием ртути. Правда, он не покрывал всех потребностей страны в ртути, которые достигали 750-800 тонн, и до войны СССР закупал ртуть за границей, прежде всего в Италии.
Никитовский ртутный комбинат в очередной раз подвергся военному разорению. На фото остатки производственного комплекса; теперь эти руины уже снесены
Теперь же все источники отпали. Между тем, по данным Главредмета Наркомата цветной металлургии СССР, потребление в 4 квартале 1941 года по военным наркоматам составляло 70 тонн (в том числе Наркомат боеприпасов — 30 тонн), а по гражданским наркоматам — 69 тонн (РГАЭ, ф. 7794, оп. 5, д. 230, л. 36). Годовое расчетное потребление на производстве одних только боеприпасов составляло 120 тонн; всего военное потребление за год — 280 тонн, суммарное — 556 тонн.
Конечно, всю ртуть, какую только можно, направили в военную промышленность, вплоть до изъятия ртути в лабораториях и на гражданских предприятиях. Подбирались к ртутным выключателям и к добыче золота амальгамированием.
Оборудование и работников Никитовского ртутного комбината спешно перебросили в Киргизию, на горное месторождение Хайдаркан, разведанное в начале 1930-х годов. Это огромное месторождение плавикового шпата с примесью ртути и сурьмы. Там ударными темпами построили новый ртутный комбинат, на основе уже существовавшего опытного производства. В 1941 году Хайдаркан дал 11,6 тонны ртути, а план на 1942 год ему поставили 300 тонн. Столько, разумеется, новый комбинат не выплавил. Даже в 1945 году выплавка ртути составила 193,7 тонны. Но все же ртуть Хайдаркана позволила продержаться в 1942-1943 годах, в самый тяжелый период. А там уже и союзники помогли (по ленд-лизу было поставлено до 1 января 1945 года 818,6 тонны ртути), и 5 сентября 1943 года была освобождена Горловка, и в Никитовку живо примчались специалисты Наркомата цветной металлургии СССР.
Данные по ртутному производству были весьма интересной архивной находкой, которая позволяет сказать, что острый недостаток боеприпасов, особенно артиллерийских снарядов, который отмечался с конца 1941 года и примерно по весну 1943 года, был связан не только и не столько с перебазированием промышленности, сколько с острой нехваткой сырья для производства гремучей ртути.
В этих условиях азид свинца, конечно, должен был применяться как заменитель гремучей ртути. Только сведения об этом приходится добывать примерно как золото на Колыме, в россыпях информации. К примеру, есть сведения о том, что на заводе № 5 им. И.И. Лепсе в Ленинграде (также известном как Охтинская верфь) раньше имелось снарядное производство для морской артиллерии, а при нем была мастерская по производству азида свинца. Потому эту мастерскую закрыли в связи с выделением снарядного производства в отдельный завод. В сентябре 1941 года часть завода эвакуировали, но в связи с расширением производства в Ленинграде вооружения и боеприпасов о бывшей мастерской вспомнили и восстановили ее.
Теперь ртути стало мало
Судя по всему, советское руководство вынесло урок из эпопеи потери Никитовского ртутного комбината и после войны уделило самое серьезное внимание ртутной промышленности: она пошла в рост. Добыча первичной ртути в СССР в начале 1980-х годов составляла порядка 1900-2200 тонн в год, а в 1966 году вышло особое постановление, обязывающее предприятия отправлять все ртутьсодержащие отходы на Никитовский комбинат для переработки. Комбинат получал вторичной ртути порядка 400 тонн в год. Внутреннее потребление ртути составляло в 1980-х годах от 1000 до 1250 тонн в год (в 1985 году даже 1307 тонн), экспорт колебался в диапазоне 300-450 тонн в год, а остаток складывался в запас.
Из внутреннего потребления около 20% шло на военные нужды, в том числе и для производства гремучей ртути, то есть от 200 до 250 тонн в год. И еще порядка 500-600 тонн ртути в год складывалось в запас, по всей видимости, также для военных нужд, на случай большой войны. В принципе, 1000-1500 тонн ртути на складе могли обеспечить потребности производства боеприпасов на два или три года войны.
Азид свинца — это заменитель гремучей ртути в условиях ее недостатка. Современное распространение азида свинца связано с тем, что производство ртути резко сократилось. В 1970-х годах мировой рынок первичной ртути составлял порядка 10 тысяч тонн в год, сейчас производство сократилось примерно до 3 тысяч тонн в год. Это существенно, поскольку значительная часть ртути расходуется безвозвратно. При этом в октябре 2013 года была подписана Минаматская конвенция о ртути, которая ставит целью резкое сокращение использования ртути и запрещает с 2020 года производство ртутных выключателей, ламп, термометров и приборов измерения давления.
В условиях падения производства ртути, распродажи складских запасов (Россия в 1990-е годы также распродала свои запасы ртути) и перспектив еще большего падения выпуска ртути, конечно, распространение азида свинца не вызывает никакого удивления. Если в ООН решили придушить мировую ртутную промышленность, то надо же чем-то воевать за демократию или против нее, и гремучую ртуть заменит азид свинца.
Информация