硝化甘油

19世紀(jì)60年代，歐洲在物理學(xué)、化學(xué)和機械學(xué)領(lǐng)域有了長足進展，工業(yè)、建筑業(yè)和運輸業(yè)都出現(xiàn)了飛速發(fā)展的跡象，但技術(shù)的發(fā)展速度卻相對緩慢。由于對煤炭和原料的需求增加，迫切需要用更為有效的辦法來開采它們，世界各地的大型工程項目，也急需以更好的技術(shù)手段來施工。

五百多年來人們所知的惟一炸藥——黑色炸藥威力不足，已不適應(yīng)社會的需求，人們試圖發(fā)現(xiàn)一種比黑色炸藥更有威力的炸藥。伊曼紐爾曾多年從事火藥的試驗，這時，他的注意力自然轉(zhuǎn)向了這一領(lǐng)域。

1855年伊曼紐爾和阿爾弗雷德·諾貝爾受到啟發(fā)，開始去注意那種異常猛烈的炸藥物質(zhì)——硝化甘油，認(rèn)為它可能成為引爆雷的材料。阿爾弗雷德·諾貝爾后來關(guān)于爆炸物的所有重要發(fā)明，都是以這一物質(zhì)為基礎(chǔ)的，對它的研究成為他生活道路上意義重大的里程碑。

硝化甘油的發(fā)現(xiàn)，是在多位科學(xué)家不懈研究的基礎(chǔ)上獲得的結(jié)果，意大利人阿斯卡尼奧最終發(fā)現(xiàn)了它，把它稱之為“爆炸甘”。

硝化甘油，是將防水的甘油，滲透到濃縮硝酸和濃縮硫酸的冷混合體中制成的。對它的化學(xué)構(gòu)成，無論是發(fā)現(xiàn)者本人還是現(xiàn)在的化學(xué)家，都不完全清楚。開始的時候，它曾引起科學(xué)家們的注意，但卻從未得到任何實際應(yīng)用。這主要是因為它具有猛烈的爆炸性，因而在生產(chǎn)和處理過程中都有危險，同時也由于沒有可控制的引爆方法。

1856年，阿爾弗雷德首次從自己的家庭老師、化學(xué)家齊寧教授那里接觸到硝化甘油。1854年齊寧教授曾提出用多孔物質(zhì)吸收硝化甘油的設(shè)想，但因為害怕試驗危險，未能將設(shè)想付諸實施。有一次，齊寧教授帶了一小瓶硝化甘油給諾貝爾父子看。從表面上看，這黃色透明的液體并無奇特之處。

齊寧教授把它倒了一些在鐵砧上，拿錘子去打，受錘打的部分立即發(fā)生爆炸；往一塊鐵板上倒了一小滴硝化甘油，用火一點，硝化甘油“呼”地一下燃燒起來。這對從事炸藥研究的諾貝爾父子產(chǎn)生了極大的吸引力。齊寧教授告訴諾貝爾父子說，如果能想出什么切實的辦法，控制硝化甘油的爆炸，那它在軍事上必定大有用處。從此以后，諾貝爾父子即下決心要將它付之于實用。

在克里米亞戰(zhàn)爭中，伊曼紐爾試制他的水雷時需要比黑色火藥更強有力的炸藥，這時他就想到利用硝化甘油，但他的第一次實驗失敗了，就把這事擱置下來了。

1861年2月，在圣彼得堡久病初愈的阿爾弗雷德收到父親的來信。這封信似乎是祝賀，但更像是挑戰(zhàn)：

親愛的阿爾弗雷德，我和你媽媽一直祝福你身體早日康復(fù)，想必我們的兒子已經(jīng)如我們所愿。我現(xiàn)在正著手進行齊寧教授所說的硝化甘油的研究，你那邊的工作進展如何?這件事比預(yù)料中的要難許多，但我相信自己能找出一個正確的答案，我相信你也會成功。

性格內(nèi)向的阿爾弗雷德喜歡默默無聞地工作。收到伊曼紐爾的信后，他暗暗下定決心，一定要把在病床上耽誤的時間搶回來，早日把研究硝化甘油爆炸的試驗做成功。

阿爾弗雷德仔細(xì)研究了早先公開的各種研究報告，根據(jù)首次發(fā)現(xiàn)者索布雷羅的說法，可以做一條含有黑色火藥的線蕊作為導(dǎo)火線，它有一定長度，把它點燃后，人即跑到安全地方，導(dǎo)火索就能引爆硝化甘油。于是阿爾弗雷德開始實驗，他將做好的一根長長的導(dǎo)火線的一端插入裝有硝化甘油的小容器，又小心翼翼地從遠(yuǎn)處在導(dǎo)火線的另一端點火。結(jié)果硝化甘油并沒有爆炸，導(dǎo)火線在產(chǎn)生一些小小的火星后熄滅了，只在插導(dǎo)火線的小孔里噴出點硝化甘油。

此后多次試驗也以失敗告終，阿爾弗雷德重新研究索布雷羅的實驗結(jié)果：“把硝化甘油置于盤中，再由底部加熱，能夠產(chǎn)生爆炸。”他把這句話和以前齊寧教授所做的小實驗聯(lián)系起來以后，得出這樣一個結(jié)論：必須讓全部硝化甘油同時加熱或同時受到敲擊才會發(fā)生爆炸。要使少量硝化甘油做到這一點很容易，但在爆破巖石或水雷的情形下要使大量的硝化甘油都受到加熱或敲擊就實在太困難了。面對這一難題，阿爾弗雷德很長一段時間未能找到解決方法。

后來，在瑞典的父親給阿爾弗雷德來了一封信。

在信中伊曼紐爾叫兒子們?nèi)グ菰L托特勒本將軍，說服他對新型炸藥發(fā)生興趣。

阿爾弗雷德不忍心違背老人的意愿，只好請求將軍接見。但阿爾弗雷德和哥哥路德維希擔(dān)心父親又犯了把自己的想像當(dāng)做現(xiàn)實的錯誤，至少老人有些言過其實。阿爾弗雷德絕不想讓將軍失望，況且父親熱衷之事，對陷入困境的諾貝爾家族又是一個不宜輕易放過的大好機會。因此他開始苦思冥想，設(shè)法找出引爆硝化甘油的方法。在接下來的幾個星期里，他在實驗室里閉門不出，專心進行研究和實驗。在1862年5月，當(dāng)羅伯特到圣彼得堡來看他們時，阿爾弗雷德告訴兩個哥哥，自己已經(jīng)解決了這個問題，辦法是把兩種炸藥力量以某種方式結(jié)合起來，以加強黑色炸藥的效率，至少在水下爆炸可以這么辦。

不久，阿爾弗雷德在路德維希的工廠里選了一條水溝進行試驗。兩個哥哥在一旁觀看。他先將硝化甘油注入一玻璃管中，塞緊后放置在一裝滿黑色火藥的金屬管中，將金屬管的兩端塞緊，插入一根導(dǎo)火線。他點燃導(dǎo)火線后將整個裝置擲進水里，結(jié)果發(fā)生劇烈爆炸，水花四濺。阿爾弗雷德認(rèn)為實驗并沒有完善，還要繼續(xù)研究。因他所用的引爆火藥太多，無法在實際工程中推廣應(yīng)用，這是一次用較多火藥引爆較少的硝化甘油的試驗，它第一次證實了引爆硝化甘油的原理。

伊曼紐爾幾次三番催阿爾弗雷德回瑞典試驗，加上路德維希的勸說，最后他只好動身回到斯德哥爾摩，他對父親發(fā)明的新型炸藥充滿了期待：父親發(fā)明的炸藥威力到底有多大呢?伊曼紐爾夫婦住在一所平房里，這里離他們赴俄國之前的住所不遠(yuǎn)。伊曼紐爾的工作室既當(dāng)實驗室，又當(dāng)辦公室，到處是椅子、小桌子、試管和紙張。伊曼紐爾的精力和體力已徹底恢復(fù)了，阿爾弗雷德看到這些，感到放心了。談起研究的事情，父親仍然充滿自信和熱情，很有朝氣。母親羅琳娜看到分別很久的阿爾弗雷德健康地回來了，總算松了口氣。當(dāng)母親又瘦又長的手輕輕地?fù)崮χ麜r，阿爾弗雷德感到十分地溫暖和安心。

伊曼紐爾研制的炸藥沒有取得預(yù)期的效果，并不像他說的比黑色火藥威力強二十倍。按當(dāng)時的性能來說，無法向俄國軍隊推銷。千里迢迢返回離別許久的故鄉(xiāng)，只呆了數(shù)日之后，阿爾弗雷德就急著趕回了圣彼得堡，他決心研制出威力更強的炸藥。返回圣彼得堡后，阿爾弗雷德請路德維希幫忙，借用了工廠的實驗室，繼續(xù)向硝化甘油發(fā)起挑戰(zhàn)。

但是，經(jīng)濟的窘迫，使他不可能進行大規(guī)模的試驗。直到1861年，諾貝爾到巴黎的佩雷拉現(xiàn)金信貸銀行進行試探，取得了十萬法郎的貸款之后，情況才有所好轉(zhuǎn)。伊曼紐爾利用這筆錢作為生產(chǎn)硝化甘油的資金，在赫倫內(nèi)堡生產(chǎn)硝化甘油了。1862年，他第一次用比較簡單的方法，進行大規(guī)模的試產(chǎn)。通過將百分之十的硝化甘油加到黑色炸藥里，他造出一種“強化炸藥”，使用點火裝置，可以不時將它引爆。他認(rèn)為這種“強化炸藥”是最好的炸藥。可是他在這方面只有經(jīng)驗，并沒有受過真正的科學(xué)訓(xùn)練，因此他想使爆炸納入控制的努力，并沒有取得成功。

1863年，諾貝爾在圣彼得堡完成學(xué)業(yè)后，又被召回斯德哥爾摩。從此，他的試驗和研究終于打開了局面。

1864年，經(jīng)過五十多次準(zhǔn)確的試驗后，年僅三十歲的諾貝爾，終于完成了他第一項劃時代的發(fā)明——“諾貝爾專利雷管”。這種雷管將流體的硝化甘油炸藥，裝在一個金屬管或其他密封的筒狀物里，里面放進一個裝著普通火藥的小木管，從小木管的蓋子上，塞進一條導(dǎo)火線。用小木管里火藥的爆炸給硝化甘油炸藥點火。

1865年，為了提高效能，他又改動了雷管的裝置方法，將原來的小木管換成一個裝著起爆水銀的金屬管。通過這種所謂爆炸管的發(fā)明，“原始點火原理”被應(yīng)用到爆炸物技術(shù)方面，這個原理，使得有效利用硝化甘油、烈性炸藥成為可能，也正是這個原理，為研究各種炸藥的爆炸特性提供了方便。直到20世紀(jì)，一些著名的科學(xué)家，仍然把諾貝爾的這項發(fā)明，說成是“自從發(fā)明火藥以來，在爆炸物科學(xué)方面最偉大的進展”。