Вернувшись на родину, Менделеев развил активную деятельность сразу в нескольких направлениях. Прежде всего он организует при морском министерстве образцовую научно-техническую лабораторию по исследованию взрывчатых веществ. Одновременно он пишет капитальный труд «Об экономических условиях приготовления принятого для перевооружения русской армии бездымного пороха». В этой объемистой работе, которую он сам скромно назвал «Запиской», Менделеев изложил широкий, детально обоснованный план организации массового производства русского пороха, независимого от иностранных держав.
Будучи за границей, Менделеев обратил внимание на чрезвычайно опасную операцию — сушку пироксилинового пороха, вызывающую частые пожары с большим числом жертв. Ученый предложил заменить сушку пироксилина обезвоживанием его спиртом, что является совершенно безопасным. С тех пор во всем мире эта стадия производства пироксилина проводится только по способу Менделеева.
Но главное, над чем работает в эти месяцы Менделеев,— получение нового вида пороха. Именно это он имел в виду, когда собирался «пойти дальше» французов. Логический ход его мысли был примерно таков. Пироксилин — нитроклетчатка, содержащая тринадцать с половиной процента азота,— хорошо взрывается, но плохо растворяется, и потому из него очень трудно делать порох. Коллоксилин с его одиннадцатью-двенадцатыо процентами азота прекрасно растворим, но является не слишком сильной взрывчаткой. Для этого ему не хватает кислорода, вводимого вместе с азотом. Вот если бы можно было получить продукт, еще растворимый как коллодий, но уже взрывчатый, как пироксилин...
И Менделеев создал такой продукт, назвав его пироколлодием, потому что он объединял свойства и пироксилина и коллодия. В создании пироколлодия Менделееву активно помогал профессор Иван Михайлович Чельцов, крупный химик и взрывник, автор капитального двухтомного курса по взрывчатым веществам.
Пироколлодий содержал двенадцать с половиной процентов азота, обладал мощной взрывчатой силой и растворялся в спирто-эфирной смеси, «как сахар». Он оказался прекрасным исходным материалом при изготовлении пороха для оружия любых калибров.
Вплоть до 1893 года шли интенсивные работы по испытанию и проверке нового пороха. Комиссия морской артиллерии во время опытной стрельбы установила, что канал двенадцатидюймового орудия «был так чист, что не пачкал носового платка» и что порох обнаружил «бесподобные баллистические свойства». Руководитель опытов адмирал С. О. Макаров телеграммой поздравил Менделеева с выдающимися результатами.
В дальнейшем, однако, дело застопорилось. Между военным и морским министерствами возникли разногласия. Охтенский пороховой завод не проявил заинтересованности в новом порохе и заявил, что «пироксилиновый порох вполне тождествен с пироколлодием» и что в последнем нет «никакой новизны». Волокита продолжалась еще много лет. Готовились все новые партии пироколлодия, проводились все новые испытания, заседали различные комиссии и комитеты. В 1894 году, чувствуя враждебное отношение руководителей артиллерии, Менделеев был вынужден уйти из созданной им лаборатории. Консерватизм высшего офицерства, интриги иностранных фирм, добивавшихся в России выгодных пороховых заказов, влияние царского двора, в котором были и прогерманская и профранцузская партии, но не было партии русской, предательство части генералитета, приведшее потом Россию к тяжелым поражениям в войне с Японией и Германией,— все это послужило причиной того, что порох Менделеева на его родине не нашел признания. Воистину нет пророка в своем отечестве... В 1907 году Морской пироксилиновый завод, производивший пироколлодиевый порох, был закрыт. Заказы на крупные партии артиллерийского пороха были переданы в Германию.
За эту недальновидную политику царскому правительству скоро довелось жестоко расплатиться. Во время войны с Германией пироколлодиевый порох пришлось заказывать в... Америке, потому что уже в 1895 году предприимчивые американские офицеры Бернаду и Конверс взяли на пироколлодиевый порох патент. Они не скрывали, что основой их изобретения были работы русского ученого. Слова Менделеева, сказанные им еще в 1893 году, оказались пророческими: «Мне кажется особо печальною та возможность, что пироколлодийный порох будет держаться у нас в большом секрете, но не будет... признан во всех его достоинствах, а между тем так или иначе проникнет на Запад, и его ученые проведут этот совершеннейший порох в жизнь, прибавляя новую славу к своим именам, и заставят принять от них то, что ныне дается в самой России...»
Разработка пироколлодиевого пороха была одним из последних свершений великого ученого. В ноябре 1892 года он возглавил Палату мер и весов, сыгравшую благодаря его деятельности выдающуюся роль в организации точных измерений, приборостроения, стандартизации и введении метрической системы мер. В январе 1907 года Менделеев простудился и тяжело заболел, но даже в последний свой день он сидел еще в кабинете с пером в руке. Пока он был жив, он не мог не трудиться. 20 января глава русских химиков скончался от паралича сердца.
Менделеев разрабатывал пироколлодий, «убежденный, вместе со многими другими учеными Западной Европы, занимающимися бездымным порохом, что этот вид взрывчатого вещества должен положить конец войнам...» Мы знаем теперь, что совершенствование оружия не приносит мира и что появление мощных взрывчаток не только не предотвратило мировой войны, но и сделало ее вдвойне разрушительной. Тем не менее разработка бездымных порохов, вызвавших решительный переворот в военной технике, стала одним из крупнейших научных достижений прошлого века.
Со времен Менделеева, Нобеля и Вьеля создано множество рецептов бездымного пороха, но все они являются вариантами тех же двух основных типов — нитроглицеринового и пироксилинового. Нитроглицериновые пороха устойчивее, проще в изготовлении, дешевле, совершеннее по форме, разнообразнее по свойствам и, самое главное, мощнее пироксилинового.
Преимущества новых метательных веществ перед дымным порохом были настолько неоспоримы, что ветеран, честно прослуживший столько веков, без боя покинул поле сражений. Однако старый боец еще не ушел в отставку. Дымный порох и теперь применяется в военном деле для изготовления огнепроводного («бикфордова») шнура и некоторых детонаторов. Им широко пользуются охотники, потому что скорость его горения равномерна и почти не повышается с возрастанием давления и температуры. Это свойство пороха исключает возможность разрыва ружейных стволов. Кроме того, он почти не изменяется при хранении и в сухих помещениях может сохранять свои качества долгие годы. Черный порох незаменим в пиротехнических составах и фейерверках. Нередко он идет в ход и в горном деле. В таком случае он по традиции называется не дымным, а минным (минами всегда называли всякого рода подкопы и подземные галереи, в том числе и шахтные). Минный порох очень удобен на карьерах при добыче дорогого декоративного камня. Ведь мрамор, облицовочный гранит, порфир надо не дробить, как руду — лишь бы побольше, а откалывать крупными глыбами, чтобы их можно было затем распилить на плиты. Именно так, например, добывается лучший в мире украинский лабрадорит, использованный для облицовки ленинского Мавзолея. Тут «маломощность» пороха оборачивается его достоинством, а не недостатком. Так что дымный порох еще рано сдавать в музей, где его заждались копья и алебарды. Он еще долго будет метать, дробить и светить, уступая, быть может, во многом всем другим взрывчатым веществам, но показывая им пример в универсальности и долголетии.
Что такое взрыв? Почему он происходит? Что такое мощность взрывчатого вещества? Как ее измерить?
Такие вопросы задали себе исследователи около ста лет назад и не нашли на них ответа. Это было в ту пору, когда на смену доброму старому пороху стали во множестве приходить все новые и новые взрывчатые вещества. Наступило время, когда уже недостаточно было только наудачу изобретать, делать случайные открытия и натыкаться на счастливые находки. Поиски вслепую становились невозможны, тем более, что игра в жмурки со взрывчатыми веществами никогда не приводила к добру. Нужна была строгая теория взрыва, точные методы измерения его параметров, простые способы оценки мощи взрывчатых веществ. К счастью, нашелся человек, которому его ясный ум, универсальная образованность и ни с чем не сравнимое трудолюбие позволили ответить на загадки сфинкса. Этим человеком оказался один из величайших ученых XIX века Марселей Бертло.
Научные заслуги Бертло столь велики, что еще при жизни он заслужил всеобщее поклонение и необычайную славу. Разве много есть ученых, в чью честь создавались поэмы, чеканились медали, чьим именем назывались улицы и площади? Академии наук почти всех стран мира избрали Бертло в свои члены, а торжества в честь его юбилея превратились в национальный праздник Франции. В 1876 году Бертло был избран и в состав Петербургской академии наук. Это избрание не было формальным актом признания заслуг французского химика. Бертло поддерживал тесные связи со многими русскими учеными. С ним неоднократно встречались Менделеев, Бутлеров, Марковников, Коновалов, Тимирязев, Каблуков, Мечников, Бейльштейн, Софья Ковалевская.
