KOMENTARZ
ZADZIWIENIA
Philip i Phylis Morrison
Ciemna strona azotu
naszym paędziernikowym
felietonie opisaliĘmy wyjąt-
Wkowe zalety azotu jako na-
wozu. Powrót mitu Gwiezdnych wojen
sk"oni" nas do ponownego porusze-
nia tematu azotu, tym razem jed- z odleg"oĘci mi´dzy maleÅ‚
kimi czÄ…st-
nak jego ciemnej strony: gaz ten jest kami utleniacza i paliwa, którą muszą
sk"adnikiem wi´kszoĘci materia"ów pokonaç atomy. W nowszych materia-
wybuchowych. "ach wybuchowych tlen, azot, wodór
Zacz´"o si´ od saletry, nieodzow- i w´giel tkwiÄ… obok siebie w kaÅ»dej po-
nego azotowego sk"adnika doĘwiadcze- jedynczej cząsteczce.  Wymieszane są
nia opisanego po raz pierwszy w IX wie- w skali atomowej i przy odparowaniu
ku przez taoistycznego alchemika. przez krystalizacj´. Dok"adne, lecz mogÄ… zderzyç si´ od razu.
Ostrzega" on, Å»e mieszanina saletry, ostroÅ»ne ucieranie mieszanki: 75% wa- SzybkoĘç propagacji reakcji wzd"uÅ»
siarki i substancji zawierajÄ…cej w´giel gowych bia"ej saletry, 15% w´gla drzew- próbki materia"u wybuchowego moÅ»-
(suszonego miodu?) poparzy"a ludziom nego i 10% Å»ó"tej siarki, daje ziarnistÄ…, na zmierzyç. Swobodny lont prochowy
r´ce i twarze,  a nawet sp"onÄ…" ca"y czarno-szarÄ… substancj´  dok"adnie wy- pali si´ szybko, kilka milimetrów na se-
dom . Ta idealistyczna w zamierze- mieszany proch strzelniczy, ciÄ…gle po- kund´. Zamkni´cie podnosi ciĘnienie,
niu wskazówka pos"uŻy"a chił
- co zwi´ksza g´stoĘç i tempe-
skim inÅ»ynierom do wynale- ratur´ pierwszych produktów
zienia prochu strzelniczego, a gazowych. Nie ma mieszanin
Trzeba by"o tragedii, by ludzie
jeszcze przed rokiem 1200  naprawd´ jednorodnych: punk-
poznali ciemnÄ… stron´
wszystkich machin znanych dziĘ ty zapalne to miejscowe zag´sz-
jako strzelby i armaty. Zacofany czenia i agregaty, p´cherzyki
ogrodnicznych granulek azotanowych.
Zachód nied"ugo si´ ociÄ…ga" i na gazów, a nawet ma"e kryszta"-
krótko przed rokiem 1300 jacyĘ ki, które pierwsze zapalÄ… si´
anonimowi koledzy po fachu owego sta- wszechnie uÅ»ywany. Proch strzelniczy i sp"onÄ…. Gdy gdzieĘ zwi´ksza si´ ciĘnie-
rego taoisty zakoł
czyli swój w"asny pali si´ gwa"townie na otwartej przestrze- nie, gazy si´ zag´szczajÄ…, tworzy si´ wi´-
przepis, okazujÄ…c wspania"e poczucie ni, a jeszcze szybciej zamkni´ty w tulei cej punktów zapalnych, wi´cej p´che-
rzeczywistoĘci podobnym ostrzeÅ»eniem, petardy, nie mówiÄ…c juÅ» o mocnym uĘci- rzyków, które si´ zapalajÄ…, aÅ» w koÅ‚
cu
ale po "acinie:  Zabrania si´ sporzÄ…dza- sku stalowej lufy. (Nie powinnyĘmy jed- zajmuje si´ ca"oĘç. Odpowiednio skom-
nia tego... pod dachem z uwagi na nie- nak zapominaç o jaĘniejszej stronie pro- presowane nowoczesne substancje za-
bezpieczeł
stwo. chu strzelniczego. Mieszanka ta, choç na palne mogÄ… spalaç si´ z szybkoĘciÄ… na-
Saletry od dawna uÅ»ywano w staro- ogó" mniej bogata w azotany niÅ» uÅ»ywa- wet milimetra na mikrosekund´  dziĘ
Żytnych Chinach w metalurgii i sporzą- na w broni palnej, ciągle s"uŻy do wy- nie są to juŻ proszki, lecz ziarna jedno-
dzaniu leków. Jest to bia"y, kredowy mi- strzeliwania i zapalania cieszących oko rodnie nitrowanych związków organicz-
nera" naturalny, pokrywajÄ…cy ca"e po- sztucznych ogni.) nych, odpowiednio ukszta"towane i
"acie ziemi w licznych ciep"ych, lecz nie- To nie nadzwyczaj duÅ»a iloĘç uwal- przedzielone przestrzeniami wype"nio-
zbyt wilgotnych okolicach Chin i Indii. nianej energii odróŻnia materia" wybu- nymi gazami. W ciągu milisekundy "a-
Poszukiwanym w niej zwiÄ…zkiem jest chowy od innych substancji palnych. Li- dunek staje si´ bardzo gorÄ…cym gazem,
dobrze rozpuszczalny azotan potasu. czy si´ moc i iloĘç energii uwalnianej zajmujÄ…cym obj´toĘç kilka tysi´cy razy
W Europie, gdzie minera" ten jest rzad- w danym czasie. Gram wybuchowego wi´kszÄ… od pierwotnego proszku, choç
koĘciÄ…, pozyskiwanie saletry sta"o si´ materia"u nawet o duÅ»ej mocy uwalnia czo"o reakcji przemieszcza si´ zaledwie
sprawą wagi pał
stwowej. Tam teÅ» bia- podczas spalania mniej wi´cej tyle sa- z pr´dkoĘciÄ… poddÄ™wi´kowÄ….
"y osad, który pojawia" si´ pod wp"y- mo energii co gram drewna opa"owe- Termin  materia"y wybuchowe do-
wem d"ugotrwa"ego dzia"ania zwierz´- go. ZasadniczÄ… sprawÄ… jest skala, w ja- tyczy mieszanin takich jak trotyl, w któ-
cego lub roĘlinnego nawozu, zdrapy- kiej zmieszane sÄ… paliwo i utleniacz. rym czo"o eksplozji przemieszcza si´
wano z wilgotnych Ęcian i klepisk za- Atomy p"onÄ…cej drewnianej drzazgi mu- z pr´dkoĘciÄ… ponaddÄ™wi´kowÄ…; kom-
gród czy stajni. szÄ… jakoĘ zetknÄ…ç si´ z atomami tlenu presja i zamkni´cie nie wp"ywajÄ… zna-
Wczesna technologia chemiczna po- w otaczajÄ…cym jÄ… powietrzu. W prochu czÄ…co na raz juÅ» rozpocz´tÄ… detonacj´.
zwala"a na oddzielenie poŻądanego strzelniczym atomy tlenu saletry juŻ są Reakcje te są o wiele szybsze niŻ w przy-
związku z roztworu surowej saletry w Ęrodku, a opóęnienie wynika jedynie Ciąg dalszy na stronie 116
114 ÂWIAT NAUKI GrudzieÅ‚
1999
DUSAN PETRICIC
KOMENTARZ
SKOJARZENIA
James Burke
W pewnym
stopniu
iedzia"em w kokpicie pilotów placówkach w
transatlantyckiego Boeinga 777, co bardziej parnych
SprzypatrujÄ…c si´ nawigacyjnej ma- zakÄ…tkach Ęwiata padali
gii, kiedy uĘwiadomi"em sobie, Å»e jak muchy na malari´. Hm,
wszystko to zacz´"o si´ od owych hm. A wi´c chinina postawi na no-
dwóch XVIII-wiecznych wypraw fran- gi kaŻdego i s"oł
ce nigdy nie zajdzie
cuskich, majÄ…cych zbadaç, czy "uk nad Imperium. Bomba. W 1852 roku
jednego stopnia po"udnika nie jest wystosowano do rzÄ…du brytyjskiego for-
d"uÅ»szy na pó"nocy niÅ» na równiku. Do malnÄ… petycj´ o sfinansowanie ekspe-
Peru wys"ano samego nieustraszonego dycji po sadzonki chinowca, aby pod- Úyciorys zawodowy mia" bardzo uroz-
Charlesa-Mari´ de La Condamine, któ- hodowaç je w Kew, a gdy b´dÄ… dosta- maicony: szef marynarki chilijskiej, po-
ry odkry", Że na równiku stopieł
jest tecznie silne  przesadziç do Indii. Nie- tem brazylijskiej i greckiej. Thomas ws"a-
krótszy (jako Å»e Ziemia jest sp"aszczo- stety, drzewka nie chcia"y rosnÄ…ç i pro- wi" si´ równieÅ» opracowaniem  Tajnego
na na biegunach). Wracając do domu blem nie zosta" rozwiązany. planu wojennego . Tajnego do dziĘ. Co-
w 1743 roku, La Condamine sp"ynÄ…" tra- Tymczasem z pomocÄ… nie pospieszy- chrane twierdzi", ze dzi´ki jego planowi
twÄ… w dó" Amazonki, po drodze praco- "a nauka, w osobie pewnego chemika, zniszczyç moÅ»na dowolnÄ… flot´ czy forte-
wicie spisujÄ…c notatki. JednÄ… z miliona Williama Perkina, który w 1856 roku ca- c´ na Ęwiecie. W 1811 roku  Tajnym pla-
rzeczy, o których mimochodem wspo- "e tygodnie przesiedzia" nad chemicznÄ… nem zajÄ…" si´ na zlecenie brytyjskiego
mnia", by"o drzewo kauczukowe. rządu Tajny Komitet, który tchórz-
Z jego wysuszonej Żywicy wytwa- liwie odrzuci" go jako:  niezawod-
Thomas ws"awi" si´ opracowaniem
rza"o si´ przedziwnÄ… substancj´, ny i nie do odparcia, lecz nieludzki .
która czyni"a coĘ, co dla XVIII- Nigdy go wi´c nie poznamy.
 Tajnego planu wojennego .
-wiecznych oczu by"o niesamowite Jednym z mi´czaków z komitetu
i cudowne. Odbija"a si´. by" William Congreve, który w"a-
W 1820 roku angielski fabrykant po- syntezą chininy. W koł
cu wyproduko- snym wynalazkiem, rakietÄ… Congreve a,
wozów nazwiskiem Thomas Hancock wa" jakieĘ czarne paskudztwo oleiste, zapisa" si´ w pieĘni i historii. W"aĘnie,
skupowa" kaÅ»dÄ… iloĘç owego po"udnio- które na pewno nie by"o chininÄ…. Perkin w pieĘni. Na przyk"ad w GwiaÄ™dzistym
woamerykał
skiego dziwa, jaka tylko zatem wyrzuci" je do zlewu, zobaczy", sztandarze, gdy mowa o  czerwieni ra-
wpad"a mu w r´ce (a nie by"o tego wie- co sta"o si´ z wodÄ…, i prawie z dnia na kiet , gdyÅ» w"aĘnie setki rakiet Congre-
le) i robi" z niego elastyczne gumki i pod- dzieł
zosta" milionerem, poniewaŻ uda- ve a my, Angole, wystrzeliliĘmy na Fort
wiÄ…zki, podeszwy i obcasy, sztuczne z´- "o mu si´ przypadkiem wynaleÄ™ç pierw- McHenry w 1814 roku, dajÄ…c natchnienie
by oraz wszelkiego typu chirurgiczne szy sztuczny barwnik anilinowy. Jako m"odemu Francisowi Scottowi Keyowi
sprz´ty, jak pasy przepuklinowe, opaski surowca Perkin uÅ»ywa" obrzydliwej kle- do napisania s"ów obecnego amerykaÅ‚
-
i bandaÅ»e. Wkrótce popyt na gum´ by" istej mazi, odpadu z przemys"u gazowe- skiego hymnu narodowego. Muzyk´,
wr´cz nieograniczony, zw"aszcza gdy go: smo"y w´glowej, o której kiedyĘ juÅ» choç to moÅ»e dziwne, stworzy" Anglik,
Hancock i jego partner Charles Macin- wspomina"em. Dostaç jÄ… moÅ»na by"o na John Stafford Smith, organista w Kaplicy
tosh nanieĘli jÄ… mi´dzy warstwy bawe"- tony dzi´ki najlepszemu kumplowi Ja- Królewskiej. W latach siedemdziesiÄ…tych
ny i wynaleęli p"aszcz przeciwdeszczo- mesa Watta, Williamowi Murdockowi, XVIII wieku Smith by" na szczycie wszel-
wy. Napisali wi´c do odpowiednich który poniekÄ…d gwizdnÄ…" pomys" na kich list przebojów jako kompozytor hi-
w"adz: Hodujmy toto w naszych wschod- oĘwietlenie gazowe Archibaldowi Co- tów w rodzaju Flora Now Calleth Forth Each
nich koloniach. Zbijemy grubÄ… fors´, co chrane owi, który by" ósmym hrabiÄ… Flower. By" równieÅ», na swój sposób,
wy na to? Królewskie Ogrody Botanicz- Dundonald i eksperymentatorem amato- pierwszym muzykologiem. Szefem Smi-
ne w Kew (których zadaniem by"o zaj- rem. Uzyskiwa" on gaz w´glowy przy tha w kaplicy by" kompozytor Samuel Ar-
mowanie si´ takimi przeszczepami) od- okazji wytwarzania z paku w´glowego nold, który nieÄ™le wychodzi" na sk"ada-
powiada"y g"uchym milczeniem. mazid"a do powlekania kad"ubów okr´- niu razem roboty innych z odrobinÄ…
Okaza"o si´, Å»e ich dyrektora, Willia- tów wojennych dla ochrony przed uwiel- w"asnej twórczoĘci. Arnold by" takÅ»e kil-
ma Hookera, obchodzi"o bardziej inne biającymi drewno Ęwidrakami. Mary- kakrotnie dyrektorem muzycznym w Co-
drzewo z tego samego krał
ca Ęwiata, narce pomys" si´ nie spodoba" i Co- vent Garden i Drury Lane. Oba te teatry
znane pod nazwą chinowca, z którego chrane zosta" zrujnowany. zatrudnia"y równieŻ ówczesnego Spiel-
kory moÅ»na by"o otrzymaç chinin´. Jak na ironi´, jego syn Thomas, dzie- berga  Davida Garricka, który wprowa-
A chodzi"o o to, Że administratorzy wiąty hrabia Dundonald, skoł
czy" jako dzi" na scen´ pierwsze nowoczesne efek-
i wojskowi Imperium Brytyjskiego na admira" brytyjskiej marynarki wojennej. ty specjalne, a do aktorstwa realizm.
ÂWIAT NAUKI GrudzieÅ‚
1999 115
DUSAN PETRICIC
Garrick mia" wysoko urodzoną pa- ich owiec, Ęwił
i byd"a. Wszystko to czasie algebry i przez jakiĘ czas ca"a trój-
tronk´, lady Dorothy Savile, bieg"Ä… by"o cz´Ä˜ciÄ… rewolucji agrarnej, którÄ… ka (ona, Voltaire i nauczyciel algebry)
karykaturzystk´, której mÄ…Å», lord Bur- Coke pomóg" zapoczÄ…tkowaç innymi Å»y"a sobie w pewnego rodzaju ménage
lington, mia" sporo do powiedzenia w wymyĘlnymi zabiegami w rodzaju p"o- x+ y+ z w zamku Emillie w Szampa-
Ęwiecie artystycznym. Permanentnym dozmianu, uprawy rzepy (jako zimo- nii. Póęniej Z wybra" si´ w podróŻ. Po-
protegowanym Burlingtona (tudzieŻ wego pokarmu dla inwentarza) i koni- wróci" z niej dwa lata póęniej przez Ba-
nauczycielem rysunków lady D.) by" czyny (uÅ»yÄ™nia"a pole przez wzboga- zyle´, skÄ…d przywióz" ze sobÄ… m"odego
William Kent. SÄ… tacy, którzy uwaÅ»ajÄ… canie gleby w azotany, choç wtedy te- studenta, który okaza" si´ jednak takim
Kenta za trzeciorz´dnego malarza i dru- go jeszcze nie wiedziano). Wiele ze swo- gburem, Å»e Emillie i Voltaire pok"óci-
gorz´dnego architekta, ale pierwszo- ich lepszych pomys"ów Coke zawdzi´- li si´ z oboma. W tym czasie Voltaire
rz´dnego ogrodnika. MoÅ»e i majÄ… racj´. cza" ludziom takim jak Jethro Tull, skonstatowa" (wraz z resztÄ… Francji), Å»e
Dzie"em jego Å»ycia w dziedzinie archi- którego dzie"o na temat rolnictwa by"o Z sta" si´ arogancki w najwyÅ»szym stop-
tektury by" Holkham Hall w Norfolk, w Anglii przebojem roku 1731, a dwa- niu. W"aĘciwie nic w tym dziwnego,
podobno pierwszy przypadek, kiedy dzieĘcia par´ lat póęniej we Francji. gdy wziÄ…ç pod uwag´, gdzie Z ostatnio
angielski architekt zaprojektowa" "Ä…cznie Tam jednym z jego bardziej zagorza- przebywa".
budynek, wn´trza i umeblowanie. Wy- "ych wielbicieli by" Voltaire, który na Przypominacie sobie, jak mówi"em,
nik niektórych zachwyca, innych  emeryturze zajÄ…" si´ stosowaniem za- Å»e jedna z tych dwóch francuskich wy-
wr´cz przeciwnie. sad Tulla na swojej dzia"ce w Ferney praw, z La Condaminem na czele, wyru-
W"aĘcicielem pa"acu by" Thomas w Szwajcarii. Dzia"o si´ to d"ugo po szy"a w sprawach geodezyjnych do Pe-
Coke, hrabia Leicester, który w 1822 ro- Ęmierci najwi´kszej (z wielu) mi"oĘci ru? OtóŻ Z (znany równieÅ» jako Pierre-
ku, w wieku lat 69, jako wdowiec i oj- Voltaire a  Emillie du Châtelet. Prze- Louis Moreau de Maupertuis) by" tym
ciec trojga potomstwa, oÅ»eni" si´ po- Å»y" z niÄ… kilka szcz´Ä˜liwych lat w wiej- facetem, który uda" si´ do Laponii mie-
wtórnie i sp"odzi" jeszcze szóstk´. skiej sielance intelektualnej po tym, gdy rzyç "uk jednego stopnia po"udnika na
Wysokiej klasy hodowca moÅ»na by rzec. si´ poznali w 1733 roku i uĘwiadomili pó"nocy.
Hodowl´ uda"o mu si´ spopularyzowaç sobie obopólnÄ… nami´tnoĘç (do prac
T"umaczy"a
wĘród okolicznych rolników, a ĘciĘlej  Newtona). Emillie uczy"a si´ w owym Magdalena Pecul
ZADZIWIENIA, ciÄ…g dalszy ze strony 114 cych sk"adnikami podstawowymi sÄ… scha. Jej produkcja zaopatrywa"a w
padku najlepszych nawet substancji za- róŻne w róŻnych materia"ach wybucho- związki azotowe walczące Niemcy, a po
palnych: szybkoĘç ich przemieszczania wych, poniewaÅ» ich wytwórcy ciÄ…gle jej likwidacji na pobliskim polu usypa-
to szeĘç do dziesi´ciu milimetrów na starajÄ… si´ ulepszyç ich energi´, wraÅ»- no wielki stos zapasów azotanu amo-
milisekund´. Wi´kszoĘç  choç nie liwoĘç na dzia"anie czynników zew- nu. Gdy kraj zaczÄ…" wydobywaç si´
wszystkie  z uwolnionych atomów do- n´trznych, jednorodnoĘç oraz obniÅ»yç z chaosu gospodarczego, zarzÄ…dcy fa-
starcza maksymalnych iloĘci energii, "ą- koszty produkcji. bryki pomyĘleli o odzyskaniu pozycji
czÄ…c si´ w trwa"e czÄ…steczki azotu, wo- Pierwszymi materia"ami wybucho- przedsi´biorstwa, moÅ»e nawet o sprze-
dy i dwutlenku w´gla. wymi o duÅ»ej mocy by"y nitrogliceryna daÅ»y nawozu. W 1921 roku w stosie wy-
Nitrowanie odbywa si´ przez przy- oraz bawe"na strzelnicza  rodzina po- wiercono liczne otwory, w których
"Ä…czenie jednej lub wi´cej czÄ…steczek limerów zwanych nitrocelulozami. umieszczono "adunki wybuchowe ma-
prostych tlenków azotu do czÄ…steczki Alfred Nobel znalaz" sposób na po- jÄ…ce rozkruszyç go w celu "atwiejszego
zwiÄ…zku organicznego. MoÅ»e to byç do- skromienie ciek"ej nitrogliceryny  po- wywiezienia. Sta"o si´ inaczej: wybu-
brze znany produkt petrochemiczny, ta- t´Å»nego, lecz zbyt wraÅ»liwego, a wi´c ch"a ca"oĘç, a w wyniku ogromnej eks-
ki jak toluen, który gdy jego w´glowo- ma"o praktycznego materia"u wybu- plozji o mocy 4500 t, najwi´kszej do
dorowy pierĘcieł
ozdobiç symetrycznie chowego przez zaabsorbowanie jej i roz- owego czasu, zgin´"o 600 ludzi w rejo-
trzema grupami NO2, zmienia si´ w tri- cieÅ‚
czenie w ziemi okrzemkowej. Ta nie Oppau!
nitrotoluen, TNT, czyli trotyl. nowa wersja dynamitu  ob"askawio- By"a to lekcja brutalna, lecz nie ostat-
Wspó"czesnÄ… fabryk´ chemicznÄ…, na nego przez coĘ podobnego do granulo- nia. W 1947 roku dwa statki wy"adowa-
oko zbliŻoną do zwyk"ej rafinerii ropy wanej wyĘció"ki do kuwet kocich, tyle ne  rolniczym azotanem amonu wy-
naftowej, da si´ wyposaÅ»yç w moÅ»li- Å»e bardziej zaawansowanej technicznie buch"y z mocÄ… kilotonowÄ… w Texas City.
woĘç Ęcis"ej kontroli etapów reakcji oraz  ciÄ…gle stosowana jest do celów poko- W rozmyĘlnej detonacji czterech ton te-
dobrania ciĘnienia i temperatury odpo- jowych, choç obecnie w kopalniach, go zwiÄ…zku w Oklahoma City ponownie
wiednio do katalizatorów, aby z amo- kamienio"omach i przy wyr´bie lasów da"a o sobie znaç jego dwojaka natura,
niaku i tlenu wytworzyç kwas azoto- najcz´Ä˜ciej uÅ»ywa si´ popularnego na- a takÅ»e i nasza.
wy, z kwasu azotowego i amoniaku wozu ogrodowego  azotanu amonu  Eksplozje nuklearne dzia"ajÄ… na zu-
azotan amonu lub teÅ» z amoniaku i rozpuszczonego w ma"ych drobinach pe"nie innÄ… skal´: wytwarza si´ milio-
dwutlenku w´gla mocznik  nieszko- wody, rozprowadzonych nast´pnie w ny razy wi´cej energii, pot´gujÄ…c moc.
dliwy nawóz sztuczny. Materia"y wy- oleju. Przewozi si´ go pod postaciÄ… du- Powszechnie wiadomo, Å»e gatunek nasz
buchowe do celów militarnych  trotyl Żych, opakowanych w plastik parówek nie przetrwa pe"nego militarnego wy-
podczas I wojny Ęwiatowej, mieszank´  jest wtedy bezpieczny, "atwy w uÅ»yciu korzystania rozszczepienia i syntezy
trotylu i RDX podczas II wojny Ęwia- i niedrogi. termojądrowej. Stanom Zjednoczonym
towej i wspó"czesne, bardziej skompli- Trzeba by"o tragedii, by ludzie po- przypad"a tu szczególna odpowiedzial-
kowane substancje równieÅ» wytwa- znali ciemnÄ… stron´ ogrodnicznych gra- noĘç. Czy jesteĘmy tego dostatecznie
rza si´ zwykle w takich fabrykach, za- nulek azotanowych. Po zakoÅ‚
czeniu Ęwiadomi?
silanych gazem ziemnym lub ropÄ…. CzÄ…- I wojny Ęwiatowej zamkni´to pierwszÄ…
T"umaczy"a
steczki zwiÄ…zków organicznych b´dÄ…- fabryk´ amoniaku metodÄ… Habera Bo- Magdalena Pecul
116 ÂWIAT NAUKI GrudzieÅ‚
1999