[Харон]

О СЕЛИТРЕ.

В истории пороха селитра – ключевая и наиболее проблемная часть. Практически все опубликованные, в том числе и в БСЭ, средневековые рецепты изготовления буртовой селитры содержат в себе две разных по уровню технологии получения двух разных видов селитр:

- относительно простую и недорогую технологию получения кальциевой селитры;

- более продвинутую и дорогостоящую технологию получения калийной селитры.

Ниже – три этапа производства кальциевой селитры.



ПЕРВЫЙ ЭТАП

Кальциевую селитру получали, воспроизводя процесс, происходящий в почвах под воздействием микроорганизмов: кровь, навоз, фекалии и останки животных смешивали с землей кладбищ и болот. Смесь засыпали в ямы или закладывали в компостные кучи (бурты), подкладывали «затравку» из старых буртов и поливали навозной жижей. В результате гниения образовывался аммиак – первый шаг на пути к селитре.



ВТОРОЙ ЭТАП

Аммиак в процессе нитрификации бактериями превращался вначале в азотистую, а затем в азотную кислоту. Процесс описал С. Н. Виноградский, первым показавший (1890), что нитрификаторы делятся на бактерий двух типов:

- осуществляющих первую фазу этого процесса, а именно окисление аммония до азотистой кислоты (NH4+->N02-). Бактерии первой фазы нитрификации представлены четырьмя родами: Nitrosomonas, Nitrosocystis, Nitrosolobus и Nitrosospira;

- и бактерий второй фазы нитрификации, переводящих азотистую кислоту в азотную (N02-->-N03-). Среди бактерий второй фазы нитрификации различают три рода: Nitrobacter, Nitrospina и Nitrococcus.

Все эти бактерии аэробны, и чтобы облегчить доступ воздуха в кучи, их старались делать, по возможности, рыхлыми, добавляли хворост, солому и периодически перекладывали, перемещая нижние слои кверху, а верхние – книзу.


ТРЕТИЙ ЭТАП

В селитряницу добавляли известь и отходы строительства, содержащие известь. Азотная кислота, взаимодействуя с известняком, давала азотнокислый кальций Ca(NO3)2 и кристаллогидрат нитрата кальция Ca(NO3)2· 4·H2O, то есть, кальциевую селитру. От мусора ее отделяли, выщелачивая (вымывая) горячей водой.

В Интернете представлено мнение некоторых исследователей, что именно кальциевая (а не калийная и не натриевая) селитра – гигроскопичная и маломощная – стала первой известной в Европе, а потому и применялась в первом европейском порохе, как минимум, до XV века. Это весьма взвешенное мнение, в частности, по следующим причинам:

- только кальциевая селитра могла выступать на стенах известковых пещер Апулии (поскольку никто стен этих пещер поташом не мазал);

- только кальциевая селитра могла способствовать консервации мумий (8 тысяч тел) в катакомбах капуцинов в Палермо на Сицилии (на этом острове известковые пещеры – норма). Мертвые тела дополнительно погружали в известковый раствор, и продукты разложения обязаны были образовать самый распространенный в мире консервант – селитру, причем, строго кальциевую;

- соответственно (в отсутствии поташа) кальциевая и только кальциевая селитра должна была образоваться из мышиного помета в знаменитой пещере на Цейлоне – крупнейшем месторождении селитры в Ост-Индии.

Только эту естественно-природную технологию и могли скопировать первые мастера: продукты гниения + известь = кальциевая селитра, гигроскопичная и маломощная, но вполне пригодная к пороховому делу.

Чтобы получить более качественную калийную селитру, технологию следует существенно усложнить и добавить еще два этапа.


ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП

Кальциевую селитру вымывали (выщелачивали) горячей водой, а полученный раствор смешивали с древесной золой. Добавка древесной золы (состоящей в основном из поташа) приводила к химической реакции замещения Ca(NO3)2 + K2CO3 = 2KNO3 + CaCO3, осаждению CaCO3 (мел) и получению раствора нитрата калия KNO3, то есть, калийной селитры.


ПЯТЫЙ ЭТАП

Калийную селитру отфильтровывали от углекислого кальция, и выпаривали полученный раствор до начала выделения кристаллов. Затем раствор переливали в корыта, чаны и другие емкости, в которых селитра кристаллизовалась. Для достижения нужной степени чистоты ее перекристаллизовывали (иногда несколько раз), а затем обесцвечивали с помощью угля и квасцов.