Лампа Деві: як за винахід отримати титул баронета?
Якщо ми не їздимо в Тулу зі своїм самоваром, то англійці воліють не возити вугілля в Ньюкасл («To carry coals to Newcastle»). Там його і без того. Вистачає.
В околицях цього міста в північно-східній Англії, що стоїть на березі річки Тайн неподалік від місця її впадіння в Північне море - великий вугільний басейн. Настільки великий, що його навіть називають «Великим». Викопне паливо в цих місцях видобувається з 13-го століття. А в часи «промислової революції» Ньюкасл взагалі став вугільної столицею країни. «Чорне золото» з навколишніх шахт спочатку концентрувалася в самому місті, а потім поставлялося не тільки в південні і східні райони Великобританії, але і на континентальну Європу.
Праця шахтаря важкий і небезпечний. Тим більш небезпечний, що смертельний ворог спустився під землю людини не має ні кольору, ні запаху. Рудничний газ - метан, який накопичується в породних порожнечах, відпрацьованих штреках, під покрівлею діючих виробок - не виявити, як не придивляйся. А трохи зазівався, розслабився ... Найменша іскорка, і газ моментально стає «гримучим». Вибух, вогонь, обвалення породи ... Шансів вижити у шахтарів робочої зміни, що знаходиться в забої, - практично ніяких.
І ця неоголошена війна між шахтарями і копальневим газом йде з незапам'ятних часів. З тієї самої пори, коли людина перший раз спустився під землю для того, щоб підняти на гора першу партію викопного палива.
Звичайно, не можна сказати, що шахтарі сиділи склавши руки і не вміли відслідковувати свого ворога. Був у них в цій справі один маленький, але вірний помічник. Той самий, що відноситься до великої і численної групи, всіх членів якої ми нині називаємо біологічними індикаторами. Невелика жовтенький пташка з сімейства в'юркових. Канарка.
Клітку з цією пташкою шахтарі брали з собою під землю. І поки канарейка спокійно стрибала по клітці з жердинки на годівницю і назад, час від часу порушуючи тишу підземелля своєї нехитрої пісенькою, - можна було працювати спокійно. Рудникового газу в забої з точних даними пташиного газоконтрольного поста не було. Але як тільки канарейка замовкала, починала проявляти занепокоєння, а то й падала бездиханної на підлогу клітки ... З забою, щоб уникнути непоправного, потрібно було негайно йти.
Правда, вчасно зробити це вдавалося не завжди. Найменший відкритий вогонь - масляна лампа, факел, свічка, запалена сірник - і ... Вибух, вогонь, обвалення породи ...
Щось дуже схоже відбулося в 1812 році і на одній з шахт в околицях Ньюкасла. Буквально за кілька секунд загинуло більше ста людей. Кілька сотень на все життя стали інвалідами. Це була одна з найстрашніших техногенних катастроф того часу. Звичайно, і тоді визначали причини події, встановлювали осіб, з чиєї вини ...
Але більш важливим було знайти вихід. Що і як треба зробити, щоб подібні випадки не повторилися? Саме це питання було поставлено Товариством по запобіганню нещасних випадків у вугільних шахтах перед своїм сучасником, відомим фізиком і хіміком Гемфрі Деві.
Основоположником сучасної електрохімії. Тим самим Деві, який в 1799 році відкрив знеболюючі та п'янкі властивості «звеселяючого газу» - закису азоту. А всього роком опісля за допомогою електролізу підтвердив розкладання води на водень і кисень. У 1808 році, знову ж таки - електролізом, отримав магній, стронцій, барій і калій, а з борної кислоти виділив бор. І за свої наукові праці та заслуги в 1812 році був удостоєний титулу лорда. У цей рік Деві виповнилося 34 роки.
Молодий, талановитий вчений розумів всю важливість стоїть перед ним завдання. Адже від того, чи зможе він її вирішити, залежали багато сотень, якщо не тисячі життів.
І він зміг. 31 жовтня 1815 Гемфрі Деві запатентував безпечну шахтарську лампу.
Суть винаходу полягала в тому, що відкрите джерело полум'я в масляній, гасової або карбідної лампі закривався спеціальної металевою сіткою. Її матеріал (мідь), товщина (1/70 дюйма) і кількість осередків на квадратний дюйм (625) були розраховані таким чином, щоб сітка, поглинаючи тепло, що виділяється при горінні, охолоджувала б рудничний газ, що потрапляє в лампу ззовні. За таких умов процес горіння не виходив за межі, обмежені ячеей, і, відповідно, вибуху газоповітряної суміші в забої, де навіть був присутній метан у критичній концентрації, не відбувалося.
Практично лампа Деві стала і першим газоаналітичних приладом, який своїм нерівномірним полум'ям, спалахами і ударами, які супроводжували процес горіння, сигналізував про наявність в забої небезпечного рудничного газу. Тому Звід гірських статутів Російської імперії 1893 наказував використовувати як лампу Деві, так і її вдосконалені варіанти, забезпечені циліндром з товстого скла, спеціальним затвором і особливим кресалом (лампи Пілера, Вольфа), для визначення ступеня газової небезпеки в виробках шахт і копалень. У нас, в Радянському Союзі, вони застосовувалися аж до початку 60-х років минулого століття. Багато поколінь шахтарів, навіть не знаючи імені її винахідника, і зараз з теплотою згадують цю просту і надійну лампу, що врятувала не одну тисячу людських життів.
Винахід Гемфрі Деві важко переоцінити. За дослідження процесів горіння в ході створення безпечної шахтарської лампи англійському вченому було присвоєно золота і срібна медалі Румфорда Королівського товариства Великобританії. А він сам - удостоєний звання баронета. Багаті шахтовласники подарували Деві дорогою, ціною в дві з половиною тисячі фунтів стерлінгів, срібний сервіз.
Сам же винахідник вище всіх цих почесних і престижних нагород ставив зовсім інше. Безпека тих людей, які працювали і працюють під землею. У 1816 році він писав одному зі своїх друзів: «... Моєю єдиною метою було людинолюбство, і якщо я мав успіх, я вже вважаю себе щедро винагороджений».
Так, лампа Деві вже пішла в минуле. Зараз практично на всіх шахтах стоять сучасні системи автоматичного контролю, і що знаходиться на поверхні диспетчер за допомогою датчиків досконально знає ситуацію, яка складається в кожному з робочих вибоїв. Де яка температура повітря, який зміст метану ... І, якщо що, автоматика повинна негайно відключити все електрообладнання на ділянці, концентрація метану на якому перевищує допустиму норму, що коливається в залежності від тих чи інших параметрів вугільного пласта і технічних характеристик лави від 0,75 до 2%.
Але навіть автоматика може підвести. Тому не треба забувати і про те способі, який, не знаю, як в інших вугільних басейнах, а у Воркуті знають не тільки шахтарі. Але і всі члени їх сімей. Спускаючись під землю, не забудь хлюпнути у фляжку міцно завареного чаю - чифіря. Він не тільки підбадьорить, якщо раптом це знадобиться. А й попередить про небезпеку. У тому місці, де раптом відчуєш - щось не те ... Ось там поднеси флягу до губ. Але не поспішай ковтати. Нехай чифирь розтечеться по мові, а той - відчує напій. І якщо раптом його звично гіркий смак здасться солодкуватим, а в роті почне віддавати металом ...
Вірний знак. Звідси - треба робити ноги. І - якомога швидше ...
