Obok paliw kopalnych, rud żelaza i antybiotyków nitrogliceryna należy z pewnością do substancji, które wywarły największy wpływ na naszą cywilizację. Nie doszłoby jednak do tego bez osoby, która wpadła na pomysł, jak przystosować nitroglicerynę do praktycznego użytku – ta rola, jak wiemy, przypadła Alfredowi Noblowi (1833–96).
Początkowo nawet sam odkrywca tego związku chemicznego, włoski chemik Ascanio Sobrero (u dołu po prawej 🙂 ), uważał, że nitrogliceryna nie znajdzie żadnego zastosowania z uwagi na swoje właściwości: jest toksyczna (kontakt z dużą ilością powoduje silny ból głowy), może wybuchać pozornie niespodziewanie, a jej siła wybuchowa jest zbyt duża. Paradoksalnie kolejną wadą uniemożliwiającą wykorzystanie nitrogliceryny była… trudność w zmuszeniu jej do wybuchu. A dokładniej – trudność sprawienia, by wybuchała w całości i jedynie wtedy, gdy tego potrzebowano.
Zamieszkując w Petersburgu, Alfred Nobel i jego ojciec Immanuel byli na przykład świadkami doświadczenia, które przeprowadził w swojej kuźni petersburski nauczyciel chemii Alfreda – Nikołaj Zinin. Wylał on trochę nitrogliceryny, zwanej wówczas „olejem wybuchowym”, na kowadło i mocno uderzył w nią młotem. Eksplodowała wówczas jedynie część nitrogliceryny trafiona narzędziem! Nie dawało się też inicjować eksplozji „oleju wybuchowego” za pomocą lontu.
Było jednak oczywiste, że oto pojawił się środek wybuchowy o mocy dużo większej od czarnego prochu. I na dodatek ten środek nie zanieczyszczałby broni produktami niecałkowitego spalania. Równanie przedstawiające reakcję rozkładu nitrogliceryny pokazuje bowiem, że jej produkty są wyłącznie gazowe:
4C₃H₅N₃O₉ → 12CO₂ + 10H₂O + 6N₂ + O₂
Niestety był to jeden z nielicznych etapów formalnej edukacji Alfreda Nobla, a tak samo wyglądała sytuacja jego starszych braci – Roberta i Ludviga. Kilka lat po wynalezieniu dynamitu Ludvig pisał nawet do Roberta „Wszelkie braki w naszym wychowaniu [zapewne w rzeczywistości chodziło o edukację – JM] mają tę zasługę, że nie zabiły w nas ani głodu wiedzy, ani umiejętności osądu”. Być może, chociaż akurat działalność zarówno ojca Immanuela, jak i trzech braci Noblów (o czwartym jeszcze za chwilę), charakteryzowała się nie tyle głodem wiedzy, ile zarobku, a także chaotycznym strzelaniem pomysłami na oślep.
Celował w tym zwłaszcza Immanuel Nobel, mamiący rządy różnych państw, np. Rosji i Szwecji, ofertą budowy nowego typu min morskich, początkowo prochowych, a później z ładunkiem nitroglicerynowo-prochowym. Te pierwsze łatwo zamakały, a te drugie miały inną wadę: po pewnym czasie proch wchłaniał całą nitroglicerynę. W obu przypadkach ładunek tracił zdolność eksplozji, a mina – wartość bojową. Dopiero w 1863 roku Alfred wynalazł sposób zmuszenia nitrogliceryny do kontrolowanego wybuchu: umieścił zamknięty szklany pojemnik z „olejem wybuchowym” w cynowym pojemniku z prochem. Podpalenie prochu za pomocą lontu prowadziło też do eksplozji nitrogliceryny. (Do innych ciekawych pomysłów Immanuela należało m.in. przekopanie kanału przez Szwecję i Norwegię w celu ogrzania Skandynawii Golfsztromem oraz spajanie odpadów drzewnych i cienkich desek w celu wytworzenia z nich bardziej wytrzymałego materiału. W ten sposób Immanuel Nobel wynalazł płyty wiórowe i sklejkę, ale niestety ta całkiem sensowna idea nie została wtedy zrealizowana).
Brak wiedzy chemicznej u Alfreda (zwykle przedstawiał się jako inżynier i wynalazca) powodował, że nie rozumiał on dobrze właściwości nitrogliceryny i zasad eksperymentowania, a swoich wynalazków dokonywał metodą prób i błędów. Być może gdyby bracia Nobel odcierpieli trochę dłuższy czas w szkolnej ławie i nasiąknęli większą ilością usystematyzowanej wiedzy, udałoby się uniknąć przynajmniej części z wielu tragedii, które wydarzyły się w ciągu ich pięcioletniej kampanii popularyzowania nitrogliceryny na dwóch kontynentach (w Rosji, Szwecji, Niemczech, Francji, Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych). Gdy dziś czyta się o rażących niedopatrzeniach przy produkcji i transporcie nitrogliceryny – zaniedbywaniu względów bezpieczeństwa, ochrony przeciwpożarowej i odpowiedniego przeszkolenia robotników – człowiekowi po prostu włos jeży się na głowie. Dodatkowo Alfred Nobel utrzymywał, że nitrogliceryna jest substancją bezpieczniejszą od czarnego prochu! Owszem, proch w stanie suchym może się sam zapalić wskutek tarcia między ziarnami i wypadki w fabrykach prochu nie były rzadkością, ale dokładnie tak samo działo się z nitrogliceryną. Była ona co prawda bezpieczna w niskiej temperaturze, ale problem w tym, że mogła się podgrzać „sama” wskutek reakcji z resztkami mieszaniny nitrującej, która składa się z bardzo agresywnych substancji.
Do eksplozji w fabrykach nitrogliceryny dochodziło zwykle wskutek nieostrożności osób pracujących przy produkcji. Oto jeden z robotników rozlewał „olej wybuchowy” na podłogę i deptał po plamach(!), a inny rozbijał zestalony zimą blok nitrogliceryny za pomocą oskardu(!!!). Na potrzeby transportu zwykle zabezpieczano pojemniki z „olejem wybuchowym” za pomocą okładziny z trocin – zdarzało się jednak, że nitrogliceryna wydostawała się z nieszczelnych naczyń i trociny nią przesiąkały, co wielokrotnie zwiększało zagrożenie pożarowe.
Jeszcze bardziej kuriozalne rzeczy działy się na kontynencie amerykańskim. W 1865 roku wysłano do USA jedną butlę nitrogliceryny. Pewien hamburski kupiec powierzył jej transport niemieckiemu emigrantowi Theodorowi Lührsowi, który otrzymał zapieczętowaną skrzynię bez informacji, co przewozi! Można przypuszczać, że gdyby był świadom zagrożenia, raczej nie zgodziłby się na rolę kuriera – ale być może po przybyciu na miejsce nie zrobiłby tego, co zrobił. Mianowicie opuszczając nowojorski hotel, zapomniał o pakunku, który pozostał w schowku na bagaże (wcześniej Lührs używał skrzynki z butlą nitrogliceryny jako podgłówka podczas snu, a hotelowy pucybut – jako podnóżka).
Po kilku miesiącach rozkładająca się nitrogliceryna zaczęła wydzielać nieprzyjemny odór – zapewne nie została odpowiednio oczyszczona z resztek mieszaniny nitrującej (znów można by zauważyć, że przeoczenie to było wynikiem niedostatków w wykształceniu wynalazcy). Skrzynkę z butlą ogarnął czerwony płomień, więc portier hotelowy zalał ją wodą, a potem wyniósł na zewnątrz i wrzucił do rynsztoka. Nastąpiła eksplozja, która uszkodziła budynek hotelu i trotuar przed nim, a także wybiła okna w całej okolicy. Zostały ranne 24 osoby, ale jakimś cudem nikt nie zginął.
Również miejscowi wspólnicy Alfreda Nobla nie trudzili się stosownym opisywaniem transportów nitrogliceryny, przez co nie traktowano ich podczas przewozu z niezbędną ostrożnością. W kwietniu 1866 roku wybuchły dwie skrzynie z nitrogliceryną, dostarczone do San Francisco z przeznaczeniem dla jednej z kopalń (zginęło 17 osób). W tym samym miesiącu w panamskim porcie eksplodował cały statek handlowy przewożący 70 skrzyń z nitrogliceryną (śmierć poniosło około 60 osób)! W rezultacie tych wszystkich wypadków do amerykańskiego Kongresu została zgłoszona propozycja objęcia produkcji, transportu i użycia nitrogliceryny całkowitym zakazem. Za jego złamanie miała nawet grozić kara śmierci, ale ostatecznie ten przepis nie został uchwalony (pojawiały się też plotki, że za inicjatywą penalizacji nitrogliceryny stoi amerykański producent prochu du Pont, z natury rzeczy konkurent Nobla).
Cała ta niefrasobliwość, brak potrzeby zrozumienia właściwości substancji, kłamliwe bądź co bądź zapewnienia o jej niegroźności zaskakują tym bardziej, że rodzina Noblów przeżyła wielką tragedię już w wyniku pierwszego wypadku z nitrogliceryną, do którego doszło w 1864 roku. Po powrocie z Rosji do Szwecji Noblowie osiedli w Heleneborgu, posiadłości na terenie Sztokholmu wynajętej od kupca Wilhelma Burmestera i obejmującej kilka budynków. W jednym z nich, nieco oddalonym od reszty, urządzono dość prowizoryczną fabryczkę nitrogliceryny, w której Immanuel Nobel zatrudnił rodzinę, dodatkowego inżyniera oraz mieszkańców okolicy. Do eksplozji doszło przed południem w sobotę 3 września. W okolicznych domach szyby wyleciały z okien, w wielu budynkach zawaliły się dachy, po laboratorium, w którym doszło do wybuchu, pozostały tylko zgliszcza. Cztery osoby zginęły na miejscu, piąta zmarła w drodze do szpitala, a szósta – kilka dni później. Wśród ofiar znaleźli się młodszy brat Alfreda, dwudziestoletni Emil, i jego przyjaciel Carl Eric (później pochowano ich razem).
W opinii Immanuela Nobla (do której przychylił się też sam Alfred), to błąd Emila był przyczyną wybuchu, gdyż najmłodszy Nobel zajmował się wtedy właśnie wytwarzaniem nitrogliceryny. Immanuel i Alfred uznali, że do eksplozji doszło wskutek zbytniego rozgrzania się mieszaniny reakcyjnej podczas nitrowania – być może Emil zaniedbał użycia termometru do śledzenia przebiegu reakcji. Relacje z procesu dodają pewien szokujący szczegół: Emil trzymał w ręku słoik z wytworzoną (i prawdopodobnie zbyt rozgrzaną) nitrogliceryną, a ojciec powiedział mu, by uderzył tym słoikiem o ziemię w celu poprawienia „konsystencji płynu”. Wtedy nastąpił wybuch.
Proces trwał ponad rok. Ostatecznie Immanuel Nobel dobrowolnie wypłacił odszkodowania rodzinom ofiar. Z kolei Alfred przystąpił do intensywnych prac nad zwiększeniem bezpieczeństwa w stosowaniu „oleju wybuchowego”, ale do pomysłu z nasączaniem nitrogliceryną ziemi okrzemkowej – czyli wynalezienia dynamitu – miały upłynąć jeszcze dwa lata…
[Przedstawione tu informacje zaczerpnąłem z biografii Alfreda Nobla pióra Ingrid Carlberg, szwedzkiej pisarki i dziennikarki. Carlberg, członkini Akademii Szwedzkiej (instytucji przyznającej Nagrodę Nobla z literatury), wykonała tytaniczną pracę, poszukując dokumentów związanych z rodziną Noblów w szwedzkich, niemieckich i francuskich archiwach, a także sięgając po pomoc archiwistów rosyjskich i amerykańskich. Dzięki tym dokładnym badaniom źródłowym odkryła mnóstwo mało znanych faktów dotyczących fundatora Nagrody Nobla i jego krewnych, a jej książka jest fascynującą relacją z pewnych epizodów rewolucji przemysłowej w północnej Europie. Sądzę, że jeszcze do niej wrócimy].
Post pierwotnie opublikowany na facebookowej grupie „Chemia dla nauczycieli” wydawnictwa Nowa Era.
[źródła: Ingrid Carlberg, Nobel. Wybuchowy pacyfista, tłum. Elżbieta Ptaszyńska-Sadowska, Wydawnictwo Poznańskie sp. z o.o., Poznań 2022; https://en.wikipedia.org/wiki/Nitroglycerin; https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamite; https://en.wikipedia.org/wiki/Ingrid_Carlberg]
[źródła ilustracji: BartVL71 – Own work, Public Domain, https://www.nobelprize.org/alfred-nobel/ascanio-sobrero/; https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4992208; Woodenchemist – Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6464515; Ben Mills – Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1017323; https://www.chm.bris.ac.uk/motm/nitroglycerine/nitrojs.htm; https://www.medicalnewstoday.com/articles/325187 MediaNews Group/Reading Eagle/Getty Images; Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=109741542]