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诺贝尔发明了什么

2018-04-01麦兔教育网

诺贝尔发明了什么

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诺贝尔一生的发明极多,获得的专利就有255种,其中仅炸药就达129种,就在他生命的垂危之际,他仍念念不忘对新型炸药的研究。

背景:诺贝尔的父亲1859年搬回瑞典的。当时,许多国家迫切要求发展采矿业,加快采掘速度,炸药不能适应这种需要,是一个急待解决的大问题。了解各国工业状况的诺贝尔,坚定了改进炸药生产的决心。 就在这个时候,一个惊人的消息传来了:法国发明了性能优良的炸药。其实,这个消息是不确切的。 原来,法国有名的军械专家皮各特将军,在研究改进子弹的射程和速度时,发现用现有的炸药,不可能有更好的结果,必须改良炸药。于是,陆军部组织力量,着手研究炸药了。这件事,促成了诺贝尔全力以赴,研究炸药。

诺贝尔一天到晚关在实验室里,查阅资料,一次又一次地做着各种炸药试验。他的父母明白搞炸药的危险,对他改变专业很不高兴。有一天,父亲对他说:“孩子呀,你的职业是搞机械,应当集中精力干份内的事,别的方面还是不要分心为好。”诺贝尔说:“改进炸药是很重要的,一旦用在生产上,就会给人类创造极大的财富。危险当然免不了,我尽量小心就是了。” 从此,诺贝尔经常向亲戚朋友,宣传解释改进炸药的重要意义。这样,同情、赞助他的人越来越多,连反对他的父母,也被他的坚强意志所感动,只好默认了。

研究炸药 在诺贝尔之前,很多人研究和制造过炸药,中国的黑色火药早已传到欧洲。意大利人苏伯莱罗,在1847年发明的硝化甘油,是一种威力比黑色火药大得多的猛烈炸药。但是,这种炸药特别敏感,容易爆炸,制造、存放和运输都很危险,人们不知道该怎么使用它。

1862年初,诺贝尔的哥哥试图用硝化甘油制造出更好的炸药。他想:硝化甘油是液体,不好控制,要是把它和固体的黑色火药混合在一块,按说可以做成很好的炸药。他反复试验,结果发现:这种炸药放置几小时后,爆炸力就大大减弱,没有实用价值。 老诺贝尔失败了。诺贝尔继续了他的研究。 过去,人们是用点燃导火索的办法,来引起黑色火药爆炸的,安全可靠。但是,这种办法却不能使硝化甘油发生爆炸。硝化甘油既容易自行爆炸,又不容易按照人的要求爆炸,所以在发明以后的十几年间,除了用来治疗心绞痛外,并没有人把它当炸药用。 1862年的五六月间,诺贝尔做了一次十分重要的实验: 在一个小玻璃管内盛满硝化甘油,塞紧管口;然后,把这个玻璃管放入一个稍大一点的金属管内,里面装满黑色火药,插入一只导火管后,把金属管口塞紧;点燃导火管后,把金属管扔入水沟。结果,发生了剧烈的爆炸,显然比同等数量的黑色火药的爆炸要猛烈得多。这表明所有的硝化甘油已经完全爆炸。 这个情况启发了诺贝尔,使他认识到:在密封容器内,少量的黑色火药先爆炸,可以引起分隔开的硝化甘油完全爆炸。

1863年秋,诺贝尔和他的弟弟一起,在斯德哥尔摩海伦坡建立了一所实验室,从事硝化甘油的制造和研究。经过多次的试验,这年的年底,诺贝尔终于发明了使硝化甘油爆炸的有效方法。起初,诺贝尔用黑色火药作引爆药;后来,他发明了雷管来引爆硝化甘油。1864年,他取得了这项发明的专利权。初获成功之后,接着来的,是巨大的挫折。1864年9月3日,海伦坡实验室在制造硝化甘油的时候发生了爆炸,当场炸死了5人,其中包括诺贝尔的弟弟。这个祸事发生以后,周围居民十分恐慌,强烈反对诺贝尔在那里制造硝化甘油。结果,诺贝尔只好把设备转移到斯德哥尔摩附近的马拉伦湖,在一只船上制造硝化甘油。几经波折,1865年3月,诺贝尔在温特维根找到一处新厂址,在那里建造了世界上第一个硝化甘油工厂。

炸药家族 在诺贝尔前进的道路上,真是荆棘丛生。世界各国买了他制造的硝化甘油,经常发生爆炸: 美国的一列火车,因炸药爆炸,给炸成了一堆废铁;德国的一家工厂,因炸药爆炸,厂房和附近民房,全部变成一片废墟;“欧罗巴”号海轮,在大西洋上遇到大风颠簸,引起硝化甘油爆炸,船沉人亡。 这些惨痛的事故,使世界各国对硝化甘油失去信心,有些国家,甚至下令禁止制造、贮藏和运输硝化甘油。面对这种艰难的局面,诺贝尔没有灰心,他深信完全有可能解决硝化甘油不稳定的问题。 一年过去了。诺贝尔在反复试验中发现:用一些多孔的木炭粉、锯木屑、硅藻土等吸收硝化甘油,能减少容易爆炸的危险。最后,他用一份重的硅藻土,去吸收三份重的硝化甘油,第一次制成了运输和使用都很安全的硝化甘油工业炸药。这就是诺贝尔安全炸药。

为了消除人们对硝化甘油炸药的怀疑和恐惧,1867年7月14日,诺贝尔在英国的一座矿山做了一次对比实验:他先把一箱安全炸药放在一堆木柴上,点燃木柴,结果,这箱炸药没有爆炸;他再把一箱安全炸药从大约 20米高的山崖上扔下去,结果,这箱炸药也没有爆炸;然后,他在石洞、铁桶和钻孔中装入安全炸药,用雷管引爆,结果,都爆炸了。这次实验,获得了完全的成功,给参观的人留下了深刻的印象;诺贝尔的安全炸药,确实是安全的。不久,诺贝尔建立了安全炸药托拉斯,向全世界推销这种炸药。从此,人们结束了手工作坊生产黑色火药的时代,进入了安全炸药的大工业生产阶段。

1873年,诺贝尔的安全炸药托拉斯,在巴黎设立了一个总办事处,附设一个实验室。他在这里做了许多实验,改进炸药的制造方法。 诺贝尔的安全炸药比黑火药的威力大得多,又安全可靠,所以销售量直线上升,逐渐风行全世界。1867年卖出11吨,到1874年,就卖出了3000吨。

安全炸药也有缺点。

缺点之一,就是爆炸力没有纯粹的硝化甘油大。正是由于这种原因,有的地方,仍然冒险使用硝化甘油做炸药。怎样找到兼有硝化甘油的爆炸力,又有安全炸药的安全性能的新炸药,一时成为许多发明家努力寻求的目标。这一回,又是诺贝尔首先获得了成功。有一天,诺贝尔在实验室工作的时候,手指被割破了,顺手用一种含氮量比较低的硝酸纤维素敷住了伤口。那天晚上,因为伤口疼痛,不能入睡,他躺在床上琢磨工作中的主要问题:如何才能使硝酸纤维素同硝化甘油混合。硝酸纤维素,是用纤维素同硝酸和硫酸的混合酸互相作用制成的,是一种很容易着火的东西。因为硝酸和硫酸的混合比例不同,作用的时间长短不同,生成的硝酸纤维素的含氮量有高有低。诺贝尔很早就想把硝化甘油和硝酸纤维素混合起来,制成炸药,一直不能成功。 诺贝尔从敷料能够吸收血液这件事得到了启发,忽然想到能不能用含氮量较低的硝酸纤维素,来同硝化甘油混合呢?他一骨碌爬起来,忘记了手指的疼痛,跑到实验室,一个人做起实验来了。他把大约一份重的火棉,溶于九份重的硝化甘油中,得到一种爆炸力很强的胶状物——炸胶。第二天,当诺贝尔的助手华伦巴赫上班时,一种新型的炸药——炸胶已经制成了。华伦巴赫又惊又喜,十分佩服他这种如醉如痴的干劲。 经过长年累月的测试,1887年,诺贝尔把少量的樟脑,加到硝化甘油和火棉炸胶中,发明了无烟火药。直到今天,在军事工业中普遍使用的火药,都属于这一类型。 无烟火药比黑色火药的爆炸力大得多,而且爆炸时燃烧充分,烟雾很少,所以人们称它为无烟火药。

制造炸药,一要爆炸力强,二要安全可靠,三要按照人的要求随时爆炸。诺贝尔制成了安全炸药、无烟火药,又制成了引爆用的雷管,很好地解决了这三大难题。人们称诺贝尔是炸药大王,他是当之无愧的。 诺贝尔研究炸药,始终重视把研究成果应用到生产上去。他认为:只有在生产上取得实际效果的发明,才是有用的。所以,他的发明能很快应用在生产上,并且立即得到实在的经济收益。1863年,诺贝尔发明了硝化甘油引爆剂。当年秋天,他就在自己家里的实验室,开始制造硝化甘油和引爆剂;1865年,就在斯德哥尔摩郊外,建起了第一座硝化甘油工厂。1866年,诺贝尔制成了安全炸药,第二年就投入了生产。3年后,年销售量由11吨增加到424吨,7年后,激增至3120吨。诺贝尔开创了科学研究成果迅速地应用于生产的先例。

博学多才 炸药发明家诺贝尔,知识丰富,兴趣广泛,是一位多才多艺的人。他对电学、光学、机械学、生物学、生理学都相当了解,时常把自己的研究,和其他学科联系起来加以思索。他说:“各种科学彼此之间是有内在联系的,为了解决某一科学领域里的问题,应该借助于其他有关的科学知识。” 诺贝尔一生共得到各种各样的专利权355项。晚年,他做过人造丝和人造橡胶的试验,虽然没有成功,但对后来的发明,却有不少帮助。 一提到诺贝尔,人们都称赞他是伟大的发明家,很少有人知道他还是个诗人和文学爱好者。他喜欢阅读瑞典、英、法、德、俄文的各种文学名著。他特别喜欢英国诗人雪莱的诗。在他写的一篇抒情诗中,有过这样的句子: “我只知道专心读书探索大自然,吸取渊博而浩瀚的知识宝泉。”他还写过《兄弟与姐妹》、《最快乐的非洲》等小说,于1896年12月10日去世。

 

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