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

О соляной кислоте упоминали еще Либавий [65, 66] и Василий Валентин [67]. Однако первое подробное описание химических процессов получения соляной кислоты оставил лишь Глаубер [68]. Соляную кислоту получали из поваренной соли и купороса. Хотя Глаубер писал о возможности разнообразных областей применения соляной кислоты (в частности как приправы к еде), спрос на нее долгое время был невелик. Он значительно вырос лишь после того, как химики разработали методику отбеливания тканей с помощью хлора. Кроме этого, соляную кислоту использовали для получения желатина и клея из костей и для производства берлинской лазури.

Агрикола (способствовал применению химии в горном деле и металлургии). [57] Агрикола Георг (наст, фамилия Бауэр) (1494-1555) — немецкий химик и врач. Занимался вопросами металлургии и минералогии. Наиболее важное сочинение, обобщившее опыт европейских химиков-технологов и металлургов: "О горном деле и металлургии" (12 книг). Труды Агриколы более двух веков были настольными книгами специалистов по горному делу и металлургии.- Прим. перев.

Почти все химические ремесла, известные в античные времена, развивались и в средние века. Хотя масштаб их несколько вырос, а качество продукции несравненно улучшилось, основные методы превращений изменились очень мало. Это наглядно подтверждает сравнение трудов по металлургии, которые появились в XVI в., и аналогичных работ античных авторов. Например, сведения, содержавшиеся в книгах Бирингуччо [61] и Агриколы [62], не очень сильно отличались от приводившихся античными авторами. Однако Бирингуччо и Агрикола описали и некоторые процессы, открытые и разработанные лишь в средневековье. Книги, содержащие подобные "литературные находки в технологии", как их называет Г. Хариг, были широко распространены в XVII- XVIII вв. [69].

Благодаря книгопечатанию появилась литература по различным вопросам химической практики. При этом не стоит упускать из виду, что рукописных трудов по вопросам химии и химических ремесел даже в раннем средневековье было намного больше, чем принято обычно считать. С появлением книгопечатания издатели стали в первую очередь публиковать материалы из этих рукописных работ. Но при анализе книг Бирингуччо и Агриколы становится ясным, что они представляют собой оригинальные произведения, а не просто набор сведений из рукописей по ремесленной химии.

Производство литейного чугуна при переплавке доменного чугуна — процесс плавления

Вплоть до XVIII в. железо, как и в древности, выплавляли в небольших печах с использованием различного нагрева, а также сыродутного способа. Впервые принципиальные нововведения появились лишь в XIII в. Прежде всего был увеличен размер кузнечных мехов. Для приведения их в действие теперь использовалась не физическая сила человека, а сила воды — через посредство водяных колес. Благодаря увеличению подачи воздуха можно было повысить температуру внутри печей; в результате удавалось полностью расплавлять железо и получать чугун. Появились две новые технологии — получения чугунного литья и производства ковкого железа. До конца XV в. чугун использовался для литья пушек, ядер, изготовления посуды и сооружения печей. Недостаток чугуна по сравнению с крицей состоял в том, что чугун нельзя было ковать. Но в печи для безуглероживания можно было снизить количество углерода в чугуне до такого уровня, что материал поддавался ковке. Большие мехи для подачи воздуха с механическим приводом позволили создать плавильные печи большего размера. Уже в домне высотой 5-6 м можно было проводить непрерывную плавку металла. Ковкое железо, получаемое в таких печах, можно было "закаливать", вводя в него углерод, который с избытком присутствовал в чугуне.

Выплавка металла в печах с большими воздушными мехами

Усовершенствования в металлургии железа способствовали возникновению капиталистических производственных отношений. Сооружение огромных по тем временам домен, снабженных механизированными мехами, требовало экономических и технических совершенствований, которые значительно превосходили возможности средневековых ремесленников. В начале XVI в. стоимость продукции предприятий по производству ковкого железа составила, например, 13 тыс. гульденов. Переходными формами производственных объединений были мастерские (товарищества), затем финансируемые правителями княжеств и государств плавильные заводы и, наконец, капиталистические предприятия [13, с. 63 и сл.].

В XVIII в. появились уже довольно крупные капиталистические предприятия. Многие из них насчитывали 200 и более рабочих. Например, в конце XVIII в. французское правительство купило у некоего Герингье металлургический завод, состоявший из двух доменных печей и 12 печей для поковок. За все это была заплачена внушительная сумма — 2 млн. ливров. По данным Фестера, в 1740 г. в Англии насчитывалось 59 доменных печей, а во Франции в 1789 г.- 202 печи. Их высота достигала от 7 до 20 м. В 1800 г. в Гарце (в Германии) было 22 домны и 35 печей для получения ковкого железа. Как указывал Фестер, в Англии в 1796 г. производилось 125 тыс. т железа; в России в 1786 г.- 85 тыс. т; во Франции в 1789 г.- 69 тыс. т; в Швеции в 1800 г.- 60 тыс. т; в Австро-Венгрии в 1810 г.- 50 тыс. т; в Пруссии в 1789 г.- 15 тыс. т [13, с. 132].

Во второй половине XVIII в. в металлургии произошел подлинный переворот: широко применявшийся ранее древесный уголь был заменен каменноугольным коксом. Это один из примеров, который наглядно показывает, как производство отдельных материалов и развитие важнейших отраслей промышленности и даже всего хозяйства страны тесно связаны с появлением новых видов сырья.

Уже к концу XVII в. для нужд металлургии в Европе были вырублены огромные лесные массивы. Однако от древесного сырья зависела не только металлургия, но и целый ряд других отраслей хозяйства: горное дело; строительство домов и мостов; машиностроение (водяные и ветряные мельницы, ткацкие и прядильные станки); изготовление транспортных средств и мебели; отопление жилищ. Дерево было необходимо и в ремеслах, где использовался огонь (производство стекла, соды, сахара, красок, керамики, фарфора и др.). Передовые люди понимали, к каким катастрофическим последствиям приведет вырубка лесов, и пытались этому противодействовать. Однако постоянно растущий спрос на древесину и продукты ее переработки фактически сводил на нет все их усилия. Для Англии эта проблема была особенно актуальной. В 1619 г. Дадлей пытался получить железо с помощью каменного угля. Иоганн Иоахим Бехер проводил подобные опыты в доменной печи [60]. Но лишь в XVIII в. после того, как удалось получить кокс из каменного угля, коксом заменили древесный уголь в доменных печах. Абрахам Дарби начал заниматься этой проблемой в 1713 г., ав 1788 г. в Англии две трети доменных печей уже работали на каменноугольном коксе. (Высота печей достигла в это время 20 м.) В Германии первая домна, где металл выплавляется с помощью кокса, была пущена в 1796 г. в Глейвитце [13, с. 133].