Вильгельм Штрубе - Пути развития химии. Том 1. От первобытных времен до промышленной революции

Помещение для определения качества селитры в селитроварне (из книги Л. Эркера, 1574 г.). А — выщелачивание 'селитряной земли'; ... С — весы; ... F — выпаривание пробы с помощью свечи

Французское правительство в XVIII в. вознаграждало всех, кто занимался производством селитры. В 1777 г. во Франции было издано специальное руководство по получению селитры. Знаменитому химику Антуану Лорану Лавуазье было поручено осуществлять надзор за производством селитры — факт, который указывает на то, что к этому времени установились достаточно прочные связи между наукой и производством.

История производства селитры показывает, что уже с 1300 г. химические знания были достаточны для изготовления в больших количествах пороха и азотной кислоты — веществ, очень важных для развития цивилизации. В дальнейшем значительно усовершенствовались способы и резко вырос объем производства селитры. Однако коренные технологические изменения этих и других важных промышленных процессов были осуществлены лишь в XIX в.

Обогащенные селитрой земли выщелачивали (нередко с добавлением золы, поташа или сульфата калия). Затем раствор упаривали в железных или медных котлах. Туда же добавляли щелочь, уксус или винный камень для предотвращения образования накипи. Когда раствор достигал определенной концентрации, его переливали в медные или деревянные чаны, где селитра выкристаллизовывалась. Ее перекристаллизовывали до определенной степени чистоты (иногда несколько раз), обесцвечивали с помощью угля и квасцов и очищали от примесей поваренной соли промыванием холодной воды. Пороховые заводы предъявляли высокие требования к чистоте селитры [13, с. 83 и сл.].

Другим веществом, которое оказало значительное влияние на развитие цивилизации, был этиловый спирт. В чистом виде спирт был получен в то же время, что и селитра, хотя спиртные напитки были известны уже в течение тысячелетий. Чистый этиловый спирт удалось получить благодаря совершенствованию химического экспериментального метода (применение водяного охлаждения при перегонке) и углублению знания о химических процессах [56].

Простейшие виды перегонки были известны еще в древности. Однако они были настолько несовершенны, что не позволяли получать из вина и пива даже такой легко кипящий продукт, как этиловый спирт. Но, кроме того, в глубокой древности перегонку проводили отнюдь не для получения спирта, хотя уже в эпоху античности знали, что при нагревании крепких вин из них выделяется пар, который может гореть. С помощью перегонки в древности получали главным образом масла: розовое, скипидар и др. В XIII в. Шемседдин Абу Абдулла Мохаммед написал сочинение "Космография", где приводил описание процессов перегонки и соответствующих аппаратов. Так, для получения розового масла в печь помещались несколько колб, соединенных друг с другом, заполненных водой и лепестками роз. Дистиллят улавливался в специальных сосудах — приемниках. "Розовая вода" (раствор розового масла) была одним из самых ценных товаров в торговле между странами от Ближнего и Среднего Востока до Китая [13, с. 44].

Проведение перегонки спирта сильно зависело от техники охлаждения [57]. Согласно описаниям установок для перегонки, составленным в Падуе в XV в., котел устанавливался в подвальном этаже здания, а приемник помещался над перекрытием первого этажа [58]. Постепенно совершенствовалась аппаратура для охлаждения. Например, приемник опускали в резервуар с водой. В других аппаратах внутри вертикальной трубки, по которой шел пар, устанавливали губку либо трубку делали витой и пропускали ее через воду. (Охлаждение противоточным методом стало применяться лишь в XVIII в.

До этого вообще охлаждение проточной водой использовалось редко. Лишь в XIX в. перегонка стала распространенным методом химии.) И даже эта примитивная техника соответствовала требованиям, необходимым для перегонки этилового спирта. Сначала он применялся как лечебное средство. Во время эпидемий чумы в средневековой Европе этиловый спирт использовали как "живую воду". Его пили чистым или в составе ликеров. Уже в XIV в., кроме вина, люди употребляли этиловый спирт, полученный при переработке зернобобовых культур. Картофель для получения этилового спирта стали использовать лишь в XIX в.

Аппарат для перегонки спирта (из книги Г. Бруншвига 'Книга о способах перегонки', 1500 г.)

Алкоголизм и война издавна шли рука об руку: "водка ведет к пороху". "Огненная вода" и "ружейный гром" нередко вместе несли, так сказать, "цивилизаторскую миссию" населению стран, которые завоевывали европейцы. Приобретение острова Манхэттен [53] Остров Манхэттен — ныне центр Нью-Йорка.- Прим. перев. — типичный тому, пример. В 1626 г. голландцы "купили" эту землю у индейцев за три бочки рома. ("Манхэттен" переводится как "место, где мы напились допьяна".)

Перегонка при нагревании водяным паром (средние века)

Перегонка с водяным охлаждением (из книги Г. Бруншвига, 1500 г.). Шлемообразная насадка для отвода паров находится в сосуде, наполненном водой

Перегонка с использованием солнечного тепла (по А. Либавию)

Согласно мнению Бернала, производство этилового спирта "способствовало возникновению первой отрасли промышленности, созданной на научной основе". Процессы перегонки и сегодня являются фундаментом химической промышленности [54, с. 245 и сл.]. И в самом деле, перегонка оказалась первым усовершенствованным химическим методом, который заметно стимулировал развитие химической теории и практики.

Перегонка с использованием насадок — 'колпаков', часто применяемая при получении лекарственных препаратов из 'растительных веществ'

Аппарат для перегонки больших количеств лекарственных препаратов (XVI в.), состоящий из глиняных сосудов со стеклянными насадками