Пироколлодийный порох — вид нитроцеллюлозного пороха, в состав которого входит хорошо растворимая нитроклетчатка и собственно растворитель, дополнительными компонентами являются различные присадки, предназначенные для стабилизации газообразования. Название «пироколлодийный» дал этому пороху его создатель Д. И. Менделеев по полученному 23 января 1891 года и названному им же виду нитроклетчатки — «пироколлодий» («пиро-» — огонь, «коллодий» — клей).
История создания История первого бездымного пороха в России связана с именем Дмитрия Ивановича Менделеева. Д. Менделееву полученных 2-х граммов пироксилинового пороха во Франции, у Арну и Э. Сарро, в Центральной пороховой лаборатории, оказалось достаточно для того, чтобы установить его состав и свойства: 1) используется смесь высоко- и низконитрованного пироксилина; 2) 1 г смеси выделяет около 200 см³ окиси азота; 3) с целью желатинизации применяется смесь эфира и спирта в пропорции 2:1. При этом, этот порох не мог быть использован в орудиях большого калибра.
По рабочим тетрадям 1890 года, озаглавленным «Порох», можно понять, что учёный стремился получить химически однородный продукт, в отличие от зарубежных: французского — смеси двух нитроклетчаток разной степени нитрации, и английского — смеси нитроклетчатки и нитроглицерина. В первых же опытах он установил, что при определённых условиях возможно получение стойкого однородного продукта, хорошо растворяющегося в смеси спирта и эфира.
Особое внимание Менделеев уделил составу нитрующей смеси: раствору серной и азотной кислоты. Он изменял состав и концентрации кислот, — время и температуру нитрации, испытывал различные материалы (бумагу, хлопок). К декабрю 1890 года он получил полностью растворимую нитроклетчатку, а 23 января 1891 — конечный продукт — пироколлодий.
В конце жизни, в 1906 году, Менделеев так весьма лаконично описывает состав пироколлодияНАМ СПбГУ. Личная библиотека Д. И. Менделеева, т. 1032/12 - Летопись жизни и деятельности Д. И. Менделеева. Л.: Наука. 1984. С. 313:
Секрет мой. Суть дела при получении пироколлодия: количество разбавляющей воды должно быть равно количеству воды гидратной. Например:
H2SO4 + 2HNO3 + 2H2O, 2H2SO4 + 2HNO3 + 3H2O, H2SO4 + 2HNO3 + (n+m) H2O
дадут одинаковый пироколлодий, если взять в большом избытке относительно клетчатки.
Хронология Есть несколько версий обстоятельств получения пороха, документальные сведения говорят о следующем: 1890 20 мая — управляющий Морским министерством вице-адмирал Н. М. Чихачёв предложил «послужить научной постановке русского порохового дела», на что Менделеев ответил письмом, в котором, выражая согласие, указал на потребность заграничной командировки с И. М. Чельцовым и Л. Г. Федотовым и организации лаборатории по изучению взрывчатых веществ; 5 июня посетил Чихачёва для консультаций по поводу предстоящей командировки. 7 июня вечером с указанными специалистами в области взрывчатых веществ отбыл из Кронштадта пароходом в Лондон. 14 июня — прибыли в Лондон; 15—25 июля — встречался с Ф. Абелем (председатель Комитета по взрывчатым веществам, открывший кордит), Дж. Дьюаром (член этого комитета, соавтор кордита), У. Рамзаем, У. Андерсоном, А. Тилло и Л. Мондом; в лаборатории У. Рамзая имел встречу с Р. Юнгом, Дж. Стоксом и Э. Франкландом. 21 июня — посетил завод скорострельного оружия и пороха Норденфельда-Максима, где сам производил испытание пороха. 22 июня — посетил с Чельцовым Вульвичский арсенал, где наблюдал сгорание различных взрывчатых веществ (после посещения полигона Менделеев отмечает в записной книжке: «Бездымный порох: пироксилин+нитроглицерин+касторовое масло; тянут, режут чешуйки и проволочные столбики. Дали образцы…»); от Л. Монда получил кредит. 27 июня — посетил русского посла в Лондоне; отправил сообщение Н. М. Чихачёву о производстве взрывчатых веществ; в 11 вечера прибыл в Париж. 30 июня — посетил учёных А. Готье и Э. Сарро (директор Центральной пороховой лаборатории Франции). 3—14 июля — встречался с Л. Пастером, П. Лекоком де Буабодраном, А. Муассаном, А. Ле Шателье. 5 июля — вместе с Чельцовым встретился с М. Бертло. 6 июля — посетил Лувр; обратился к Военному министру Франции Ш. Л. Фрейсинье за разрешением посетить заводы взрывчатых веществ. 9 июля — Сарро известил Менделеева о согласии на посещение своей лаборатории. 10 июля — присутствие на испытании пороха в лаборатории Э. Сарро. 11 июля — посетил Военного министра Ш. Л. Фрейсинье. 12 июля — получил 2 грамма пороха как образец «для личного пользования» у Сарро. 14 июля — посетил русского посла А. П. Моренгейма. 15 июля — выехал из Парижа. 17 июля — прибыл в Санкт-Петербург. 19 июля — написал отчёт для Морского министерства о командировке по вопросам изготовления пороха. 16 октября — докладная записка Д. И. Менделеева, И. М. Чельцова и Л. Г. Федотова Н. М. Чихачёву «О бездымном порохе» с анализом состояния порохового дела за границей и программой «применения полученных сведений в России». 27 октября — Менделеев назначен консультантом при Морском министерстве по вопросам изготовления пороха. октябрь — исследовал нитрование целлюлозы в университетской лаборатории; в тетрадь «Порох» внёс данные о производстве пироксилина и пороха в России, описаны опыты в университетской лаборатории. 3 ноября — на Охтинском пороховом заводе присутствовал при испытании бездымного пороха на различных типах оружия. 6 ноября — на Охтинский завод направил запрос относительно технологии бездымного пороха. 27 ноября — пишет Военному министру П. С. Ванновскому, предлагая включить в работу организации, связанных с изготовлением пороха, химиков — специалистов по взрывчатым веществам — Л. Н. Шишкова, Н. П. Фёдорова и Г. А. Забудского. ноябрь — в рабочие тетради («Охтинский завод», «Сырьё», «Порох») внёс сведения об испытаниях пороха, о различных видах его, и расчёты нитрационных смесей. декабрь — в университетской лаборатории получена растворимая нитроклетчатка; секретная записка Менделеева П. Ванновскому «Об экономических условиях приготовления принятого для перевооружения армии бездымным порохом».
1891 1—14 января — запись в рабочей тетради о распределении воды в смесях растворов серной и азотной кислот при подборе нитрующих смесей; проводил опыты, в поисках оптимального состава нитрующей смеси для получения гомогенного вещества. 16 января — начал запись расчётов зависимости плотности растворов серной кислоты от концентрации и температуры по новым литературным сведениям. 23 января — получил нитроклетчатку, которая «растворяется, как сахар», и назвал её пироколлодием. 23—29 января — занимался исследованием процессов нитрования ваты, пряжи, клетчатки, хлопка, бумаги и других материалов. 15 февраля — ввиду начала применения бездымного пороха написал две докладные записки председателю Артиллерийского комитета Военного министерства Л. П. Софиано: «Сообщения, касающиеся Главной артиллерийской лаборатории взрывчатых веществ» и «Соображения по „внутренней баллистике ружья“». 25 февраля — на заседании Артиллерийского комитета сделал сообщение о кордите — бездымном порохе, изобретённом Ф. Абелем и Дж. Дьюаром; написал докладную записку министру финансов И. А. Вышнеградскому «О таможенной пошлине на серу и серный колчедан». 8—9 марта — читал лекции о бездымном порохе в Морском собрании Кронштадта. 14 июня — Государственным советом учреждены положения о штате Научно-технической лаборатории Морского министерства для исследования пороха и взрывчатых веществ. 24 июня — написал письмо в Главное артиллерийское управление в ответ на сообщение генерала Н. П. Федотова об устройстве завода по производству нитроглицерина. 8 августа — Торжественное открытие и освящение Научно-технической лаборатории Морского министерства для исследований пороха и взрывчатых веществ с участием управляющего Морским министерством Н. М. Чихачёва, управляющего Морским техническим комитетом К. П. Пилкина, начальника порта В. П. Верховского и членов технического комитета и чинов Артиллерийского комитета. 14 августа — Д. И. Менделеев и И. М. Чельцов представили в Морской комитет доклад о бездымном порохе. 14 декабря — в докладной записке Д. И. Менделеева и С. П. Вуколова на имя Н. М. Чихачёва сообщалось об окончании первого этапа изучения существующих бездымных порохов. 6—21 декабря — лаборант Ф. Ю. Ворожейкин дал отчёт по исследованиям изменения концентрации смеси серной и азотной кислот с открытой поверхностью испарения.
1892 5 февраля — доклад Д. И. Менделеева главному инспектору Морской артиллерии об устройстве заводской мастерской для приготовления бездымного пороха. 12—13 мая — Д. И. Менделеев записал различные составы пироколлодия. 9 и 12 июня — сообщил в Морское министерство о результатах испытаний пироколлодия. 28 сентября — Д. И. Менделеев дал ответ инспектору Морской артиллерии о стоимости бездымного пороха. 15 октября — докладная записка Н. М. Чихачёву о «пушечном порохе» и описание «пироколлодия».
1893 Апрель — испытания пороха из пироколлодия. 1 мая — составил план работ по промышленному производству бездымного пороха на химических предприятиях и произвёл расчёт стоимости производства. 5 мая — составил докладную записку Н. М. Чихачёву о способах снабжения русского флота пироколлодийным бездымным порохом. 3 июня — Д. И. Менделеев обратился с письмом в Морское министерство о поездке на завод П. К. Ушкова (близ Елабуги) и с просьбой о направлении туда сотрудников Научно-технической лаборатории Морского министерства. 5 июня — адмирал С. О Макаров телеграфирует Д. И. Менделееву об успешном испытании пироколлодийного пороха. 10 июня — письмо Д. И. Менделеева в Морское министерство на предмет подготовки поездки на химический завод П. К. Ушкова. 12 июня — сообщил в Морское министерство о подписании П. К. Ушковым заказа на изготовление на его заводе пробной партии пироколлодийного пороха. 15 июня — письмо в Морское министерство о перенесении сроков исполнения заказа компанией П. К. Ушкова; ответ С. О. Макарову на телеграмму от 5 июня. 22 июня — выехал в командировку в Елабугу. 30 июня — письмо сыну Владимиру с впечатлениями о строительстве цеха по производству пороха. Июнь — записка морскому министру «О бездымном пироколлодийном порохе». 10 июля — письмо Д. И. Менделеева в морское министерство о способах удешевления пироколлодия. 12 июля — письмо в Артиллерийское управление об изготовлении партии бездымного пороха на заводе П. К. Ушкова. 20 июля — письмо в Морское министерство о производстве пироколлодия и его использовании в сухопутных войсках. 29 июля — письмо химику П. П. Рубцову с советами относительно практики производства пироколлодия; письмо С. О. Макарову о необходимости организации пороховой мастерской. Начало августа — отъезд на завод П. К. Ушкова. 13—16 августа — записи в рабочей тетради о технологических испытаниях на заводе П. К. Ушкова. 20 августа — записка П. К. Ушкову о возможности производства 15 пудов пироколлодия в день. 21 августа — Д. И. Менделеев передал П. П. Рубцову заведование производством пироколлодия. 24 августа — письмо Д. И. Менделеева в Морское министерство с просьбой продления командировки П. П. Рубцова и Ф. Ю. Ворожейкина на завод П. К. Ушкова; отъезд Д. И. Менделеева с завода. 10 сентября — письмо председателю Технического комитета Морского министерства С. О. Макарову с просьбой пересылки Военному министру дополнений Д. И. Менделеева к своей докладной записке с изложением научных основ производства пироколлодийного пороха. 21 сентября — письмо П. П. Рубцову с указанием окончания опытов по пироколлодию. Сентябрь — письмо С. О. Макарову о передаче технологии пироколлодия сухопутным войскам. 3 октября — С. О. Макаров сообщил Д. И. Менделееву о просьбе Русского общества для выделки и продажи порохов ознакомиться с его пироколлодийным порохом. 6 октября — с И. М. Чельцовым обсуждал вопрос о передаче секрета пироколлодия Русскому обществу для выделки и продажи порохов; Д. И. Менделеев предложил «повременить» в целях секретности.