Загадки в пятницу (№ 106)

«Грядки» для поизводства селитры. Т.н. селитряницы.

Как известно, дымный порох это смесь селитры, угля и серы. Рецептов множество, но селитра единственный незаменимый ингридиент.

Если вы все же решились изобретать порох, то нужно наладить производство селитры — главного его ингредиента. Также селитра очень хороша в виде удобрения, хотя основное применение все же военное.
Рассмотрим самый древний, простой и средневековый метод — в селитряницах.

Слово «селитряница» имеет в русском языке негативное значение, подобное «навозной куче». То есть — раньше имело, потому что уже много сотен лет селитряниц не существует. Но если вы попали в древность, то спрашивать «селитру» бесполезно, она называлась «емчуга» (не путать с жемчугами!). Ну и некоторое время ее называли «китайский снег».

Селитряница вообще — это и есть куча навоза и отбросов. В нее свозили дерьмо, золу, землю с кладбищ, листву, ботву с огородов, солому, пищевые отбросы, трупы животных. Туда же добавляли старый строительный раствор, куски штукатурки и прочий известковый материал — но это не идеальный вариант, потому что селитра получается кальциевая, гигроскопическая. Нам же желательно калиевую, но для нее вместо извести нужно много золы.
Все это обильно и много лет поливалось мочой и помоями, ставились заборы и навесы для защиты от солнца и дождя, покрывалось сверху соломой и ветками и оставлялось для созревания. При этом очень хорошие результаты были там, где использовались человеческие моча и дерьмо, варианты с навозом животных давали меньше селитры. При этом желательно было брать мочу «именно тех, кто пьет вино или крепкое пиво».

Понятно, что внешне такие «производственным мощности» не радовали, особенно на запах.
Тем более, что этот процесс должен идти хотя бы два года. То есть если попаданец собирается сразу сделать порох, то у него сразу никак не выйдет, а только спустя годы ожидания.

В те времена то, что происходило в кучах было тайной, но сейчас мы можем разложить по полочкам.
Сначала остатки разлагаются и производят аммиак. Потом в дело вступают несколько видов нитратных бактерий, которые перерабатывают аммиак на азотистую и слабую азотную кислоту. Кислоты вступают в реакцию с минеральными основаниями и дают нитриты и нитраты.
Для того, чтобы аммиак зря не выходил, селитряницы и огораживают от ветра, а также покрывают плотным слоем соломы и дерна.
Для того, чтобы дожди не вымывали готовые кислоты, делают навесы.
Моча пьяниц содержит аммоний, способствующий процветанию нитратных бактерий.
Известь или зола служат минеральными основаниями для нитритов и нитратов.

Тут нужно помнить, что так как первую скрипку играют бактерии, то многое зависит от климата. В северных странах селитру не очень-то сделаешь, а холодной зимой процессы производства вообще останавливаются. В этом отношении идеально было в Южном Китае, где и изобрели порох — там жаркие влажные периоды сменялись сухими и теплыми, во время которых селитра кристаллизовалась. В любом случае — во Франции селитру получать куда как легче, чем на Урале.

Итак, прошло два года. Мы имеем разложившуюся массу. Из нее нужно добыть селитру.
После созревания «селитряная земля» промывалась водой, которая растворяла селитру. Полученый щелок выпаривался в медных котлах и остужался в корытах. При этом на дне вырастали крупные шестигранные кристаллы — искомая селитра. Полученную селитру «литровали» — очищали повторной промывкой.

Из кубометра «селитряной земли» двухгодичной давности получалось примерно 5 кг селитры.

Естественно, во времена средневековья, когда голод был частым состоянием, то органического сырья для селитры не хватало. Доходило до того, что во время долгих войн в селитряницы шли трупы недавно убитых солдат.
Как правило государство разрешало заниматься этим делом всем желающим, хотя во Франции были попытки ввести государственную монополию на производство селитры. Сейчас неясно, насколько много было желающих для «зелейного дела» (представляете, какой запах шел не просто от кучи, но при выпаривании? у них там вообще соседи были?), но результата они все же достигали.

Итак, вот мы через это все прошли и получили… Что мы получили? В полученном веществе — приблизительно 10% калиевой селитры, 18% хлористого натрия и 72% нитрата кальция и магния. Как бы стрелять можно, но лучше все же поля удобрять.

Вообще вопросы качества тут встают в полный рост. Как попаданцу определить качество селитры? Ведь в порохе ее должно быть не менее половины, а идеально — в районе 75%.
Да и качество полученного пороха в целом как определять?
Ну, с углем еще понятно — сначала древесный уголь для пороха делали исключительно из крушины, потом начали обжигать ольху, липу, орешник и другие мягкие породы.
В Петровские времена, например, считалось что порох получается лучше, если при его изготовлении использовать вино: «велено зелейным мастерам зделать из готовой мякоти 300 пуд самого доброго чистаго пороху с вином для стрельбы». Хотя если учесть, что поначалу качество пороха определялось исключительно на язык, возможно вино имело свою роль…

Следует помнить, что из-за того, что селитра растворяется в воде, подмоченный порох теряет свои свойства навсегда. Селитру из него требуется опять вымывать, фильтровать и выпаривать.

Также возможно, что у попаданца будет доступ к чилийской селитре. Но для пороха она мало пригодна — потому что чилийская селитра натриевая, а нам нужна калиевая и чилийскую селитру нужно превратить в калиевую. Для этого чилийскую селитру обрабатывали поташем.

Итак, заметно, что при этом производстве селитры главное — доступ к аммиаку. Если мы его получили химическим путем, то возможно использовать нитратные бактерии более активно (такие эксперименты проводились). Для этого нужно смешать костяной уголь с торфом и поливать его раствором аммиака. В таком случае с «сотки» площади за сутки можно получить больше 6 кг селитры.
Вопрос при этом один — а где взять аммиак?

Вы еще хотите селитру? Тогда мы идем к вам!

Источник