Племяшка пишет реферат в школе про изобретение пороха. Возник вопрос: от куда китайцы брали калиевую селитру? Месторождений тогда не было ещё, Чили не открыли. Нашли только информацию о получении селитры из гнилья: В древние времена селитру получали смешивая требуху животных, навоз, мочу, шерсть, известь и поташ в ямах. Там это все гнило несколько месяцев.
В результате гниения образовывался аммиак, который окислялся нитрифицирующими бактериями до нитратов. После чего глилостную массу очищали и получали селитру
Может кто-нибудь знает ещё другие способы получения? Из мочевины алхимики может варили, например: моча выпаривается, полученная смесь мочевины и других отходов нагревается, получается аммиак, дальше не знаю, умели в древности азотную кислоту из аммиака получать окислением килородом на платине?
Последний раз редактировалось Tokashi Сб авг 22, 2009 4:13 pm, всего редактировалось 1 раз.
Энергия ядерного взрыва примерно равна 20 Тера кал, что эквивалентно 4 Кило тоннам копчёной колбасы!
СЕЛИТРЯНИЦЫ и ПОРОХ в средневековой Европе
Re: Получение селитры в древности
Сообщение slavert » Сб авг 22, 2009 4:13 pm
Источник: www.chemport.ru
Химик занялся добычей селитры – перелопатил навоза он многие литры
Когда мы слышим про биотехнологию, нам в голову приходят образы сверкающих реакторов из нержавеющей стали, специалистов в белоснежных халатах, пипетки, шприцы и управляемые компьютерами процессы, протекающие в безукоризненно чистых лабораториях. Вряд ли мы думаем о лопатах, ржавых котлах с человеческий рост, моче и навозе. Тем не менее – именно этими инструментами работали со своими «реагентами» селитрянщики – возможно первые химики вообще и химики-биотехнологи, в частности, оплата труда которых шла за счет соответствующей королевской или республиканской казны – то есть из государственного бюджета.
Селитрянщик за работой – гравюра XVII века
Возможно, современных химиков это сравнение может и покоробить, однако именно с селитрянщиков начиналась спонсируемая государством химическая промышленность. Презираемые нанимателями и дворянством, но, тем не менее, хорошо организованные банды селитрянщиков были ужасом ферм XVI-XVII века – с дозволения короны они перерывали хлева, конюшни, а иногда и отхожие места, собирая замечательное вещество, которое и дало название их профессии – селитру или нитрат калия KNO3.
(В русском языке слово «селитра», по всей вероятности, происходит от латинского sal nitrum – азотная соль; английскую этимологию этого же слова – «saltpeter» отследить проще – оно происходит от греческих слов sal – соль и petre – камень).
Первые зажигательные снаряды – дымный порох смешан с серой и свиным салом в горшках, запечатанных свиным салом. Средневековая гравюра.
Почему появилась такая профессия, и чем был обусловлен интерес государств лихих 1600-х годов к выгребным ямам и компостным кучам? В те времена селитра была самым редко встречающимся компонентом черного дымного пороха, двумя другими, боле распространенными были древесный уголь и сера. Если в те времена леса покрывали большую часть Европы, и в сырье для производства древесного угля недостатка не было, серу добывали во многих, в том числе и европейских государствах, а вот селитра была завозным товаром, который импортировался в государства Северной или Западной Европы из Южной Европы и Азии. Одним из основных экспортеров нитрата калия была Индия, отсюда его несколько более позднее название – «индийская селитра»
Селитра убивает с IX века (история)
Появление и повышение значения огнестрельного оружия приводило к зависимости боеспособности армий от привозного сырья, что не могло не беспокоить королей и парламенты таких стран, как, например, Франция, Англия и Швеция, и поэтому стратегия импортозамещения селитры своими местными источниками вскоре стала одним из приоритетных направлений военно-экономической политики государств Европы.
Большим сюрпризом для военной аристократии того времени оказалось то, что ценный стратегический ресурс в буквальном смысле попирается ногами их крестьян. Во время зимы лошади, коровы и прочий скот мочился в стойлах, почва пропитывалась мочевиной, которая медленно разрушалась водой до аммиака и углекислого газа. После процесса гидролиза и образования аммиака в дело вступали биотехнологии – нитрифицирующие бактерии, единственным источником энергии для которых и являлись молекулы аммиака, окисляли аммиак, превращая его в азотную кислоту и воду.
Вскоре после того, как было обнаружено (скорее всего – случайно), что если прокипятить верхний слой почвы стойла с большим количеством воды, отфильтровать воду от твердых остатков жизнедеятельности животных, а затем добавить к раствору поташ (карбонат калия, К2CO3), из кипящего котла можно выделить белые кристаллы селитры, королевские дома Европы и Парламенты организовали целую сеть концессий селитрянщиков, действовавшую по всей Европе (Тут можно посмотреть ордонанс короля Англии, регламентирующий деятельность селитрянщиков). Поскольку единственными аналитическими инструментами селитрянщиков были их интуиция и вкусовые сосочки их языков, без сомнения, для работы селитрянщикам требовались недюжинные умения и опыт.
Густав Васа, он сделал землю скотных дворов собственностью Короны Швеции. А чего добился ты?
Хотя разорение амбаров и добыча стратегических ресурсов для селитрянщиков было весьма прибыльным делом, крестьяне, чьи постройки подвергались регулярным налетам, не получали никакой компенсации. Чтобы отвадить странствующих химиков от своих построек, сообразительные фермеры начали мостить полы в стойлах своих животных. Твердое напольное покрытие портило лопаты селитрянщиков. Эта практика распространилась широко, но селитра стоила столь дорого, что в странах, испытывающий наибольший дефицит селитры – Англии и Швеции практика постройки стойл для скота с твердым напольным покрытием была объявлена вне закона. Король Швеции Густав I Васа так вообще объявил, что земля в шведских конюшнях и коровниках является собственностью Короны.
Процесс добычи селитры из продуктов жизнедеятельности животных совершенствовался пару веков, однако в конечном итоге такой способ добычи селитры сошел на нет благодаря обильному и дешевому импорту из Нового Света другого нитрата – нитрата натрия (чилийской селитры). Затем в начале ХХ века был разработан синтетический процесс связывания атмосферного азота – азот реагирует с водородом с образованием аммиака, который затем в зависимости от конечной цели окисляется либо до азотной кислоты, либо до нитратов. Процесс связывания азота в аммиак, процесс Габера, хотя и решил многие проблемы, в том числе и с химическими удобрениями, до сих пор является одним из наиболее энергозатратных процессов химической промышленности (на получение аммиака ежегодно тратится около 1% всей энергии, которую вырабатывает человеческая цивилизация). Окисление же аммиака до азотной кислоты известно, как процесс Оствальда.
Тем же товарищам, которые боятся химического-синтетического и предпочитают «органическое» можно посоветовать пойти путем селитрянщиков и добывать калийную селитру из самых что ни есть «натуральных» источников (способ описан выше – берем навоз, кипятим, добавляем поташ). Боюсь только, что современные фермеры не столь затюканы, как крестьяне XVI-XVII века, и за попытку безвозмездно порыться в своих компостных кучах могут и оштрафовать нео-селитрянщиков в лучшем случае лопатой по хребту, а в худшем – отоварить из имеющихся в наличии стволов.
Роль селитры в дымном порохе проста и понятна – это окислитель, который бурно реагирует с горючими материалами типа серы, древесного угля (на поздних этапах эволюции дымного пороха – с ватой), в настоящее время индийская селитра, нитрат калия для огнестрельного оружия практически не используется, основное направление ее применения – сельское хозяйство. Нитрат калия представляет собой удобрение, содержащее сразу два питательных вещества, необходимых для растений – азот и калий.
Калийную селитру также используют в пищевой промышленности. Нитрат калия известен как пищевая добавка E252, использующаяся для консервации мяса, например в сырокопченых колбасах, при этом практика использования селитры для продления срока годности мясопродуктов весьма древне – она уходит корнями в средневековье. Правда, в настоящее время консерванты на основе нитрата калия замещаются такими консервантами, как нитрат и нитрит натрия.
В армиях Британии и США существует устойчивая легенда о том, что нитрат калия является антиафродизиаком, и его добавляют в пищу военнослужащих для подавления их сексуальной активности, однако никаких научных основ для этой легенды нет. Пошла она, скорее всего, с тех времен, когда перед дальними походами парусников во Флоте Его (ну или Её) Величества солонину консервировали опять же с помощью селитры. Если же почитать романы и повести о суровых буднях моряков парусного флота (скажем, цикл про путь Горацио Хорнблауэра от мичмана до адмирала) становится ясно, что та работа, которую выполняли матросы парусного флота, была самым гарантированным антиафродизиаком.
Такое наше сегодняшнее замечательное вещество – индийская селитра или просто селитра. Добавлю только еще, что историей своей добычи и промышленного получения селитра опровергает известную максиму, известную как третий закон экспериментальной химии: «Если к бочке повидла добавить ложку говна, то получится бочка говна». Правда, справедливости ради, этот закон более часто применяется к органической химии и органическим синтезам, а калийная селитра, несмотря на возможность получения с помощью биотехнологий, все же вещество неорганическое.
Ну и напоминаю, что по этому адресу идет голосование читателей конкурса научных блогов -2013 от SRTF, на который номинирован этот цикл про жизнь замечательных веществ, а посему, если вы, читатели хотите выразить признательность (или громкое фу) жизнеописателю этих замечательных веществ, вы можете сходить туда и проголосовать.
Источник: feanoturi.livejournal.com
Как делают селитру для пороха
- Морские сражения в век паруса
- Recent Entries
- Archive
- Friends
- Profile
George Rooke
«Don’t talk to me about naval tradition. It’s nothing but rum, sodomy, and the lash. »
Зарубка на память
Помнится, вопрос о селитре когда-то задавал
Для изготовления пороха требовались три компонента: калийная селитра, сера и уголь. Основу пороховой смеси составляла калийная селитра, на ее долю приходилось от 65 до 75 процентов. Природная селитра встречалась в виде залежей в Индии, Персии и Египте. Арабы называли это вещество «китайский снег», византийцы — «индийская соль».
Расход «индийской соли» был настолько велик, а стоимость так высока, что в Европе предпринимались попытки наладить добычу калийной селитры из навоза, фекалий, пищевых отбросов или трупов. Белый кристаллический налет соскабливали со стен пещер, отхожих мест и склепов. Первое сообщение о получении селитры таким способом во Франкфурте относится к 1388 г. Однако длительность процесса образования кристаллов (от 3 до 5 лет) и трудоемкость извлечения готовой селитры, которое требовало до 36 промывок и выпариваний, а главное — ничтожность выхода конечного продукта (около 0,2 %) , заставили алхимиков обратиться к другому способу.
С древних времен алхимики знали, как можно получить «индийскую соль» искусственным путем. Для ее изготовления требовались натриевая (или кальциевая) селитра, квасцы, медный (или железный) купорос и поташ. При нагревании натриевой селитры с медным купоросом и квасцами получали азотную кислоту. Смешивая азотную кислоту и поташ (обычный белый пепел, который остается от сгоревшей древесины), изготавливали калийную селитру.
В Средние века основным источником натриевой и кальциевой селитры являлись соляные промыслы. Селитроносная порода лежит обычно на пласте поваренной соли, ее извлечение производится с помощью кипячения и отстаивания насыщенного соляного раствора. Процесс извлечения натриевой селитры носил название «получение соли из соли» («to make salt upon salt»). Конечный продукт представлял собой белые кристаллы солоноватого вкуса, использовался как для заготовки рыбы или мяса, так и для изготовления калийной селитры.
Принято считать, что итальянские квасцы использовались главным образом в красильном производстве. Однако для протравки тканей требовалось ничтожное количество сырья. Протравочный расствор изготовлялся из расчета 10 грамм квасцов на 1 литр воды . Небольшие залежи квасцов были известны в Италии (Неаполь), Испании (Картахена), Франции (Льеж), Фландрии (Брюгге), Англии (Бристоль).
Местная добыча целиком обеспечивала нужды текстильной отрасли. При этом объем ежегодной добычи и продажи итальянских квасцов исчислялся в десятках тысяч кантаров (1 кантар — около 50 кг). То колоссальное количество сырья, которое поставлялось Ватиканом на европейский рынок, свидетельствует, что его основная часть применялась в пороховом деле.
До середины XV в. крупные партии квасцов поступали из Малой Азии, Фракии, Нубии и Аравии через Константинополь, а также с Фокейских рудников, которыми владела Венеция. Расширение производства искусственной калийной селитры позволило поставщикам пороха увеличить объем выхода готового продукта, и к 1410 г. порох подешевел в два раза . Однако искусственная селитра обладала большей гигроскопичностью.
Порох слипался в комки, которые приходилось толочь, поэтому природная селитра ценилась выше. Венецианские купцы обманывали покупателей, добавляя искусственную селитру в природный минерал. В 1445 г. в Германии появился трактат с описанием метода, позволявшего определить качество селитры: « Для испытания получаемой из Вененции селитры следует вложить в нее руку, которая по вынутии не должна быть мокра. По вкусу и посредством кристаллизации узнают, есть ли в селитре примесь соли или квасцов».
В то же время, искусственная селитра обладала теми же свойствами, что и природная. Проблему удалось решить после того, как стали применять зернение: в пороховой порошок добавляли небольшое количество вина и протирали полученную тестообразную массу через сито. При этом оказалось, что « два фунта пороха в зернах действуют сильнее, чем три фунта незерненого».К середине XV в. тайна изготовления искусственной калийной селитры из квасцов была разгадана, практически, во всех странах Европы. Порох еще больше подешевел, когда воюющие стороны стали покупать не готовую искусственную калийную селитру, а квасцы и натриевую селитру.
Повышение мощности пороховой смеси и ее удешевление позволило сделать качественный скачок в артиллерии. На полях сражений стали применяться чугунные и свинцовые ядра. Все шире использовалось ручное оружие и «эспаньоли», из которого выстреливали от 5 до 10 пуль, одна за другой. Пушки отливали на специализированных литейных заводах в Германии, Франции и Венгрии.
30 comments —
( 30 comments — Leave a comment )
sni_1 on January 9th, 2017 07:02 am (UTC)
Не давно дочке рассказывал о порохе из говна. и задумался, а как же оно на самом деле.
Очень кстати заметочка.
ha_malach on January 9th, 2017 08:41 am (UTC)
а мы в детстве просто писали в костер!)))
(no subject) — sni_1 on January 9th, 2017 09:04 am (UTC) (Expand)
(no subject) — sni_1 on January 9th, 2017 01:16 pm (UTC) (Expand)
Sergey Khazov on January 9th, 2017 07:35 am (UTC)
Вот интересно, как эти вопросы решались в СевЗап Руси. Ведь решали их, и города зелье в Москву поставляли. Ужели по аглицкому методу — там королевский чиновник изымал содержимое отхожих мест?
bogdasha_hmel on January 9th, 2017 08:24 am (UTC)
Просветите пожалуйста, что такое эспаньоли? Никогда не слышал.
Источник: george-rooke.livejournal.com
Калиевая селитра: свойства, получение и применение
Вам захотелось провести собственный химический опыт. Неплохое желание, но для этого нужно иметь определенную цель, а главное — ингредиенты. Поэтому вы садитесь за компьютер и ищите интересные рецепты. О, кажется, нашли то, что надо — «Изготовление дымовой шашки». Читаем список ингредиентов: «Сахар, сода, то-се. Калиевая селитра?
Что это за зверь такой?» — стандартный ход мыслей у прочитавшего данный рецепт. Обычно таким образом и узнают про существование калиевой селитры. Естественно, тут же возникает желание найти о ней побольше информации. Сегодня я постараюсь удовлетворить ваш интерес.
Происхождение названия
Сначала поговорим о ее названии. Селитра — это любая соль, которая имеет кислотный остаток NO3, взятый из азотной кислоты, т.е. является нитратом. Химическая формула обсуждаемой сейчас селитры — KNO3, значит, к ее названию необходимо добавить прилагательное «калиевая». Но существуют и другие варианты его написания.
В разных источниках ее могут обозвать калийной/индийской селитрой, азотнокислым калием, нитратом калия и т.п. Все эти названия будут правильными.
Свойства
Данная селитра при нормальных условиях является бесцветными кристаллами, но измельченной она напоминает белый порошок. Также она имеет ионную структуру и гексагональную или ромбическую кристаллическую решетку. Калиевая селитра слегка гигроскопична, склонна несильно слеживаться в течении некоторого времени. Также она нелетуча и не имеет запаха.
Хорошо растворяется в воде, в средней степени — в жидком аммиаке, глицерине, гидразине, не растворяется в чистых эфире и этаноле (может плохо в них растворяться только при условии, что последние разбавлены водой). Из калиевой селитры при ее медленной кристаллизации могут вырастать игольчатые и очень длинные кристаллы. При температуре 400-520 оС происходит ее разложение, при котором образуются нитрит калия и кислород.
Также это сильный окислитель, реагирующий с восстановителями и горючими материалами, а если ее вдобавок и измельчить, то реакция проходит очень активно и часто в сопровождении взрыва (фото). Калиевая селитра может самостоятельно воспламенять некоторые органические материалы, если они с ней в одной смеси. Расплав калиевой селитры можно использовать для того, чтобы получить калий посредством электролиза, но, т.к. у нее в таком состоянии высокие окислительные способности, для проведения данного опыта лучше брать гидроксид калия.
Получение
В Средних веках и Новом времени (т.е. в тот период, когда порох находился в частом употреблении) калиевую селитру добывали из селитряниц — куч, состоящих из известняковых материалов, навоза и других перегнивающих компонентов, у которых были прослойки из хвороста или соломы. Они были накрыты дерном, удерживающим образующиеся газы.
Аммиак, который образовывался из-за гниения навоза, накапливался в прослойках, нитрифицировался и становился сначала азотистой, а потом азотной кислотой. Последняя при взаимодействии с известняком образовывала нитрат кальция, далее происходило его выщелачивание водой. Когда к этой смеси добавляли древесную золу, карбонат кальция, находящийся в первой, оседал.
И в результате получался раствор калиевой селитры. Взаимодействие поташа и кальциевой селитры — это древнейший способ получения калиевой селитры, который является популярным до сих пор. Хотя поташ можно заменить и сульфатом калия. Калиевую селитру можно получить в лаборатории при таких реакциях:
- Хлорид калия и нитрат натрия.
- Нитрат аммония и хлорид калия.
- Гидроксид калия и азотная кислота.
- Калий и азотная кислота.
- Соответствующий щелочной оксид калия (К2О) и соответствующая кислота (азотная).
- Гидроксид калия и оксид азота (5).
- Нитрат аммония и гидроксид калия.
- Карбонат калия и азотная кислота.
Нахождение в природе
В природе калиевая селитра известна как минерал нитрокалит. Места самых крупных его залежей — Чили и Ост-Индия (вот почему калиевую селитру часто называют индийской). Натуральный нитрат калия — это азотобактерии, связанные с аммиаком, который выделяется при разложении азотистых веществ. Этой связи способствуют влага и тепло, поэтому крупнейшие месторождения калиевой селитры находятся в жарких странах. Также в очень малых количествах она присутствует в животных и растениях.
Калиевая селитра: применение
В основном ее используют как ценное удобрение для растений (фото). Также она является очень важным ингредиентом в составе дымного пороха («дымовухи», дымовой шашки). Приносит пользу эта селитра и в оптическом стекловарении, обесцвечивая и осветляя технические хрустальные стекла и придавая прочности изделиям из стекла. В пищевой промышленности эта селитра известна как консервант Е252.
Заключение
Калиевая селитра (формула KNO3) может использоваться не только в химии, но и во многих других отраслях промышленности. Она может быть как полезной, так и очень вредной для человека.
Источник: www.syl.ru