Гремучая ртуть: история и использование¶

Гремучая ртуть (фульминат ртути(II), Hg(CNO)₂) — инициирующее взрывчатое вещество, представляющее собой белый или сероватый кристаллический порошок, способный детонировать от удара, трения или нагрева. Относится к классу фульминатов (гремучих солей) и используется преимущественно в качестве первичного взрывчатого вещества в капсюлях-детонаторах и капсюлях-воспламенителях.

¶История открытия

Впервые гремучую ртуть получил в 1799 году английский химик Эдуард Чарльз Говард. Он обнаружил, что при взаимодействии нитрата ртути(II) с этиловым спиртом образуется взрывчатый осадок. Говард установил эмпирическую формулу вещества и описал его чувствительность к механическим воздействиям, однако промышленного применения его открытие не нашло из-за сложности и опасности синтеза.

В 1802 году французский химик Луи-Жозеф Гей-Люссак и его коллега Луи-Жак Тенар уточнили состав гремучей ртути, определив её как фульминат ртути. Дальнейшие исследования показали, что вещество способно детонировать от искры и удара, что делало его перспективным для военного дела.

В 1814 году шотландский изобретатель Александр Форсайт предложил использовать гремучую ртуть в ударных составах для воспламенения заряда в огнестрельном оружии. В 1818 году английский оружейник Джозеф Эгг создал первый капсюль, содержащий гремучую ртуть, что произвело революцию в стрелковом оружии: вместо кремнёвого замка появился надёжный капсюльный замок.

Массовое промышленное производство гремучей ртути наладили в середине XIX века. В 1867 году Альфред Нобель включил её в конструкцию своего капсюля-детонатора, что позволило надёжно инициировать нитроглицерин и динамит. Это событие считается началом эры промышленных взрывных работ.

¶Получение

Гремучую ртуть синтезируют растворением металлической ртути в азотной кислоте с последующим добавлением этилового спирта. Процесс протекает при температуре 50–60 °C. Выход продукта составляет около 90–95 % от теоретического. Реакция экзотермична и требует строгого контроля температуры: перегрев приводит к бурному разложению и взрыву.

Кристаллизуется вещество в виде призматических или игольчатых кристаллов. Технический продукт часто имеет серый оттенок из-за примесей металлической ртути. Хранят гремучую ртуть под слоем воды, так как во влажном состоянии она менее чувствительна к механическим воздействиям.

¶Свойства

Гремучая ртуть — одно из самых чувствительных взрывчатых веществ. Она детонирует от слабого удара (энергия порядка 0,1–0,2 Дж), трения, электрической искры и луча огня. Скорость детонации достигает 4000–5000 м/с.

Плотность кристаллического вещества составляет около 4,4 г/см³. При нагревании до 160–170 °C происходит взрывное разложение. На свету вещество темнеет, разлагаясь с выделением металлической ртути.

В воде гремучая ртуть практически нерастворима, в органических растворителях — также. Концентрированные кислоты (серная, азотная) разлагают её, щёлочи вызывают образование гремучих солей других металлов.

Отличительная особенность — способность детонировать в малых количествах (менее 0,1 г), что делает её незаменимой для инициирования вторичных взрывчатых веществ.

¶Применение

¶Капсюли-детонаторы

Основное применение гремучей ртути — начинение капсюлей-детонаторов. В сочетании с тетрилом, гексогеном или ТНТ она обеспечивает надёжное возбуждение детонации в основном заряде. Используется в горном деле, строительстве, военном деле.

¶Охотничьи и боевые патроны

До середины XX века гремучая ртуть была основным компонентом ударных составов в капсюлях патронов к стрелковому оружию. Её недостаток — коррозионное действие на ствол: при сгорании образуются оксиды ртути, вызывающие ржавление металла. Поэтому в 1930–1950-х годах её почти полностью заменили неоржавляющими составами на основе стифната свинца.

¶Взрывные работы

В промышленности гремучую ртуть применяли для изготовления электродетонаторов и огнепроводных шнуров. В настоящее время она вытеснена более безопасными и стабильными инициирующими веществами (азид свинца, ТНРС).

¶Опасность и токсичность

Гремучая ртуть чрезвычайно опасна при обращении: даже незначительное трение кристаллов друг о друга вызывает взрыв. Работа с ней требует специального оборудования и защиты. Пары ртути, образующиеся при разложении, токсичны и вызывают хроническое отравление.

В современном мире гремучая ртуть используется ограниченно, главным образом в военных капсюлях-детонаторах и в лабораторной практике. Её производство сокращается из-за экологических ограничений на использование ртути.

¶Интересные факты

• Гремучая ртуть была первым взрывчатым веществом, которое стало применяться для инициирования других, более мощных ВВ.
• В 1867 году Альфред Нобель использовал её в своём детонаторе, что позволило безопасно взрывать нитроглицерин.
• Влажная гремучая ртуть теряет чувствительность, но после высушивания полностью восстанавливает свойства.
• При хранении в сухом виде она способна самопроизвольно детонировать из-за роста кристаллов и внутренних напряжений.