Французский инженер Вьель первым нашел способ превращения бризантного пироксилина в бездымный порох. Если обработанную серной и азотной кислотами вату опустить в спирто-эфирную смесь, коллодий растворится, а волокна пироксилина — нет. Высушив такую массу, нетрудно получить полупрозрачное роговидное вещество, в котором пироксилин более или менее равномерно перемешан с коллодием. Такое вещество горит по поверхности, без детонации, выделяя совершенно прозрачные газы.
«Секрет мой. Суть дела при получении пироколлодия: количество разбавляющей воды должно быть равно количеству воды гидратной». За эту запись, появившуюся в одной из рабочих тетрадей Менделеева, фабриканты взрывчатых веществ отдали бы миллионы. В одной фразе заключается секрет получения химически однородной нитроклетчатки. Погруженная в спирто-эфирную смесь, она полностью растворяется в ней, как коллодий, а по взрывной силе не уступает пироксилину. Поэтому Менделеев и назвал ее «пироколлодий» — огненный клей.
Если рыхлую, высушенную массу пироколлодия смешать с небольшим количеством спирто-эфирной смеси, он полностью растворяется в ней и превращается в однородную желеобразную массу. Высушив ее, Менделеев и получил свой знаменитый пироколлодийный порох, порох неизменного химического состава и совершенно однородный. Применив к новому пороху разработанную им теорию, Менделеев сделал еще одно важное открытие. До него считалось, что чем сильнее нитрована клетчатка, чем больше азота она содержит, тем выше ее взрывчатая сила. Дмитрий Иванович доказал, что это не так, что существует оптимальная промежуточная степень нитрации, при которой углерод, содержащийся в порохе, окисляется не в углекислый, а в угарный газ, дающий на единицу веса больший объем. И оказалось, что у пироколлодия как раз оптимальная степень нитрации!
Растворяясь в спирто-эфирной смеси, пироколлодий, однако, был совершенно нерастворим в чистом спирте, и это натолкнуло Менделеева еще на одно важное изобретение. Он предложил отказаться от традиционной сушки рыхлой влажной массы пироколлодия с помощью теплого воздуха в обычных сушильнях и заменить этот взрывоопасный процесс вымачиванием влажной массы в спирте, который жадно поглощает воду и таким образом высушивает пироколлодий. Это изобретение Менделеева было быстро принято во всем мире и надолго стало классическим технологическим приемом в пороходелии.
5 июня 1893 года впервые в мировой практике была произведена стрельба бездымным порохом из 12-дюймовых морских орудии. И это важное событие подвело итог испытаниям, показавшим: пироколлодийный порох равно применим и в ружьях, и в пушках любых калибров. После поздравительных телеграмм адмирала С. Макарова Менделеев счел свое дело законченным. «Никто не осмелится сказать, — писал он позднее, — что мы лишь слепые подражатели; всякий выстрел пироколлодийным порохом будет говорить, что русская наука доросла до самостоятельности на благо родине и для укрепления мира. Это и одушевляло усилия Научно-технической лаборатории, потому что деятели этого учреждения, набранные из служителей русской науки, проникнуты убеждением, что посев научный взойдет на пользу народную».
«МНОГО Я ТУТ РАБОТАЛ И ВЛОЖИЛ ДУШИ»
(1893–1900)
К началу 1893 года научные проблемы изготовления пироколлодийного пороха были разрешены, и на повестку дня встал вопрос о заводском производство нового взрывчатого вещества. Для этого Дмитрий Иванович с несколькими сотрудниками научно-техническом лаборатории был летом 1893 года командирован на Бондюжский завод к своему старому другу П. Ушкову, который, согласился изготовить по заказу морского ведомства первую крупную партию пироколлодия с тем, чтобы выяснить экономические и технические стороны заводского производства этого вида нитроклетчатки.
Буквально за несколько дней до отъезда в Елабугу к Ушкову Менделеев узнал, что Главное артиллерийское управление военного министерства, заинтересованное в бездымном порохе для вооружения армии, обратилось к морскому ведомству с просьбой передать ему на испытание образцы пироколлодийного пороха и технические условии на его изготовление. Морской министр адмирал Н. Чихачев удовлетворил эту просьбу, и в конце 1893 года Охтенским пороховым заводам, принадлежавшим военному ведомству и с 1880 года изготовлявшим обычный пироксилин, были переданы образцы пироколлодийного пороха и часть документации. А 29 января 1894 года Дмитрий Иванович с изумлением, переходящим в возмущение, читал «Журнал комиссии, образованной по приказанию начальника Охтенских пороховых заводов для рассмотрения докладной записки профессора Менделеева».