Автор: Менделеев Д.И.  

Теги: химия  

Год: 1952

Текст
                    АКАДЕМИЯ HAYI< СССР
Д. И. МЕНДЕАЕЕВ
СОЧИНЕНИ.Я
XVII
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР
.Ленuнzрад-Москва
't952


РЕДКОЛЛЕГИЯ: j Акад. В. Г. Хлопни 1 (председатель), С. Э. Фрrrш (11. о. ото. реда1стора, ч.r~.-корр. АН СССР), Е. Д. Во.лова (у,1еныii се1сретарь)" С. И. Вольф1совнч (академик), И. В. Гребенщиков (а1<адемнк), Т. П. Кравсц (чл.-корр. АН СССР)) А. А. Ма1<с11мов (чл.-корр. АН СССР), В. С. Немч1111ов (академиl{). Редакторы тома: проф~ссор К. С. ЕВСТРОПЬЕВ ("Тсхволоrня неорга- 1шческнх веществ") 11 профессор В. В. ЯНОВСI<ИЙ (" ТсхноJ1оrш1 opraшr­ IJ.ccю1x веществ").
ТЕХНОЛОГИЯ
СОДЕРЖАНИЕ Стр. Отредакци11............. • . ••....• . . . . . 9 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ Технология ~еоргаиических веществ О жидком стекле, или сте1<лянной поливе, и способах ее уп~- требления.........• . .·. . . . . . . •..... О происхождении и уничтожении дыма . Стеклянное производство . . . . . . . . . . . . . . ... Предисловие•. . . . • . . . . . . •.. . •.. Теоретическая часть стекл~делия • ~ . . • . . . . . . . Исторические замечания . • . . . •.• . . •..• . • Образование, состав и свойства стекла . . . . О химическом составе н строении кремнеземистых соединений Состав стекла . . . •.. . . . . . . . •.• . •• Свойствастекла•....... . . . . . •....• . . Некотnрые npa вила, выводимые из рассмотрения состава и свойствстекла....................... Главные хилшческне процессы, сопровождающие образование стекла.................... Практическая часть стеклоделия . . . . . . • . •. Отдел 1. .Матер и алы для стеклодел и я А. Качество сырых материалов . , . . " Б. Подготовка сырых материалов . " . . . . . В. Количество сырых материалов . . . . . . . . Г. Летучесть щелочей .' . . . . . . . . . . . . ..... Д.Лругнепотерипристекловарении...·....... Е. Вычисление количества материалов, необходимых для дан­ ногосортастекол.......• . . . . . . . . . . i• Ж. Смешения, употребляемые на разных заводах для разных сортовстекол•..................• . . 3. Исправления в составе смеси ,••........·. •. Отдел2.Стекловарение, или плавка стекла . . . А. О температура плавильных печей и о rор1очем материа.nе. Б.Обгоршечномипечномматериа.пе• . . . . . . • . •.. В. Вид. величина н изготовление горшков .. r. О стеклоплавипьных печах . . . ••....• д. О постройке плавппьных печей ~' Ба{'Ка сте~~а " . ~ . . . •... . - ' '- • • ·~."' ." ." ·- ' 21 35 47 49 51 51 57 59 74 84 92 94 98 99 99 113 117 118 121 .125 129 158 160 160 115 182 1~7 208 237
6 СОДЕРЖАНИЕ Отдел3. Выработicа сте1'ла • . • . ••. А. Вырабоrка полого, 11л11 посуд1юго, стекла . . . . ].nронэводствобутылок............ 2. П ронэводство посуды "•. . •••••......• 3. Вычнслешrе нздсрже~' на пронэводство полого сте1сла • • Б. Лнстовое сте1\ло " . . . " . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 01\онные сте1сла •••".•••• . . . •••.• а) Производство сте1слnнных цншшдров (холяв) ... 6) П ропэводство лунного стекла . . . . . 2. Зеркальное стекло . . . . . . . . . а) Быауванне зеркальных сте1,ол . . .. .. 6)Литьезеркал........ В.Массивныестекла............. • , . . . Г. Оnт11ческое стекло • . • . . . . . . ••. Д. Стеклянные прутья, ннтн н трубки . . . . . . Е. Стекла для украшений . . . • • . . . . . . . . . . . . . Отдел4.3аI\анч1rван11енукраше11rtестек.rzлнных предметов......• . . . . . . ... Замечан11я об устроnстве стекпяrшых заводов . . . • . Замечания об управлении стекля1шым11 заводами . О растворимом сте1\ле . . , . . . . . Литературный указатель . . . . . . "." ... .. . ОсодеЛюбимова"........ . . . . . . . . . Письмо в Главное артиллериПское управление Генераторныйгаз.................. · · · Гипс.. . . . . . . . . . . . . Глазурь . . . . Г.11ина . . . . . . ... . Каление...... . ... Огнеупорные материалы . . . . Трубы заводские, дымовые . . . . . . . . Письмо П. n. Тыртову о применении жидкого воздуха .. ЧАСТЬ ВТОРАЯ Технология органических веществ Сушениеяичногобелка.................... Производствомуки,хлебаикрахмала............. Охпебныхзернах....................... Состав их соответствует составу пищи, необходимой человеку. Цель обработки зерен. Гпавные виды хлебных зерен. Пшеница........................... Состав золы и почвы. Сбор ее. Породы. Кле-rчатка зерен. Определение ее. Крахмал зерен. Способ ero определения. Сахаристое и камеднстое вещества зерен. Маслянистые вещества зерен Белковые составные части пшеничных зерен. Их значение. Состав и определение их. Разные виды их и о клейковнне зерен. Количество влаж~ости в зернах и муке. Состав золы ИJШ минеральных составных частей. Плотность зерен. Количество зерен. Полбаиснеюсходные.............. • . . . . . Состав полбы п мукп нз нее. Од~озернянка 11 t<рахмалl(а, ИJЩ ~~1мер, Стр. 243 257 257 261 270 272 272 275 300 303 305 308 335 337 340 343 355 370 377 380 398 403 405 407 423 433 441 464 466 473 482 487 503 507 511 537
СОДЕРЖАНИЕ Рожьиееразведение..................... Породы ее и урожай. Состав зерен и золы. Отношение к пшенице. Ячменьиегосостав.......... Состав золы. Его разведение и породы. Овеснегопороды............ Разведение. Зола. Состав зерен, авеюш Ку1<уруза,илимаис.............. Рис,илнсарачш1с1юспшено ....... Гречиха................. Стручковые и другне растения. употребляемые в пищу Омельницахипомолезерен.................. Слои зерен. Исследования Меж-Мурье. Сущность помола. Значение отрубей. Омельничныхдвигателях................... Ручная мельница. Конный привод. Подвижные мельниuы Ветря­ ные мельницы. Немецкая ветряная мельница. Устройство крыльев. Польские мельницы. Средства увеличить равномер­ ность хода. Конные приводы для ветряных мельниц. Гол­ ландские мельницы. Управление ходом ветряных мельниц. Отношение между силою мельниц и размерами крыльев. Водяные двигатели. Разные роды вертикальных водяных колес. Разные системы горизонтальных водяных колес, или турбин. Паровые мельницы. Расчет двигателейJ числа по­ ставов и количества муки. Устройство обьвсновенных. мельничных снарядов . • . ••.• Разные части мельничного постава. Пеклевальный снаряд. Ход постава. О жерновах и мукомольных поставах . . . . . • . . . . ••. Разные виды измельчения, по Вибе. Вязкость, твердость, шероховатость и равномерность жерновых камней. Фран­ цузские и немецкие жернова. Три старых формь~ ПOCTfJBOB: французская, не~ецкая и ангпийская. Улучшенный постав. Насечка жерновов и ее важное значение. Направление бороздок. Углы всrречн 11 наклонения в разных системах. Насечю1 с увелпчпвающимся углом; круговая, или rоллаWI.­ ская насеч1<а. Насечки с постоянным углом. Насечки с }меньшающнмся }'Глом н нх превосходство пред другими системами. П рямолннейная и Эвансова насечки жерновов. Углубление бороздок. Натачивание жерновов и их установка. Ход постава. Опеклевальныхснарядах,илиситах..........~~ . Скорость просеивания. Ситяные ткани. ПеклевальныА мешок. Горизонтапьные и призматические. вращающиеся сита. Пек­ левальные машины. Цилин.nрические сита со щетками. r стройство крупчаток. нли американских мельниц . . . . . . • Расположение поставов и последнего вала. Ременное сообще­ нне. Система Фейрбейрна. Поставы его снстемы. Система верхнего веретена. Lистема с неподвижным верхняком и движущимся нижняком. Система двух движущихся жерно~ вов. Кольчатые жернова Госма. Устройство параоJJицьt" Кружповина. Снаряды для установкt1 бегуна. СнаряДы дпя засыпки зерен. Очищение зе,рев . ~ . ,.........• . . ,...~~~ 7 Стр. 540 545 550 555 557 559 561 564 568 600 603 631 640
8 СОДЕРЖАНИЕ Французские веялкн. Зерночнстнл1ш Горнсб11 н Триер - Ба" шона. Амер11канс1ше зерноч11ст11л1ш. Водяные зерноч11стшш11. Зерночнст11лка Картье. Способы передвнження зерен и мукн . . • . . •..••• Элеваторы. Мучные винты. Подъемы дJн1 мешков. Подъеl\1ы••••••••• . •••••••••••• Двоfiные. Стуловые. Охлаждениемукн........... • . . . . . . . . •.• Продувание жерновов 11 эксгаусторы. Мучные холодилышкн нлп rоппербон. Размеры крупчато1с. Время помола пшеницы и ржи. Сила двигателей. Отношение между диаметром, силою п числом оборотов бегуна. Количество работы побоч­ ных снарядов. Работа подъемов, элеваторов, винтов, гоп­ пербоя, сит 11 др. н нх размеры. Устройство водяной мель­ ницы в Бромберге. Устройство паровой мельн11цы в Лю­ беке. Мельницы с ц11шшдрнчсскнм11 жерновами . . . . . • . . . . • Разные нх системы. Опомоленамуку. • • . . . . . . . . . . . . . · · · · · · Простой помол. Экономнчес1шй помол. Впды простого помопа. Амер11канск11й помол. Крупяной помол. Арабский п.омол на куски. Крупчат11ый помол Помолнакрупунобрушиваннезерен......... Свойства1111спытан11сму1ш... . .. . .. . Винокурение............ · . · · · · · · · · · · Апкооль, или спирт, 11 его важнсi1ш11с свойства . . . . . Сырые матерналы, употребляемые в в11нокурешш .... П р11rотовле11не затора из хлебных зерен . . . . Приготовленис затора нз картофеля . . . . . . . . Приготовление затора помощью серной 1шслоты . . Пр11готовпен11езаторанзсве1,лы........... Спирт из остат1сов от производства сахара нз тростника и свекловицы............. . . . . Спиртизвинаив11нвыхвыжимок........ Перегонказатора............... Очищениеотсивушногомасла............ Добычавспирте...................... Остатки от винокурения (значение винокурения в сеJiьском хозяйстве) . . . . . . . . . . . . . . . . . . Пошлина с водки . . . . . . . . . Белковые вещества . .. . . . Волокна растений . . . . . Газопин • . . Гематинон . Глицерин .. Гребни . . . . . . . . Живица и ее переработка . . . Жирные соединения . . . . . Отбросы.............. Вискоза н~ Парижской выставке . . . . . {Iисьмо о русских заводах, nро-'зводящих снипидар • . Стр. 665 665 669 692 G97 706 708 713 715 717 734 742 752 755 759 761 762 799 803 806 809 815 817 836 839 840 841 846 849 850 852 857
ОТ РЕДАКЦИИ Работы Д. И. Менделеева, относящиеся к области технологии, касаются самых разнообразных вопросов и включают как статьи небольшо1·0 объема, написанные в значительной своей части для энциклопедичес1<оrо словаря, так и весьма солидные выпуски «Техниt1ес1<0И энци1<лопедии», - такие, I<a1< «Стеклянное производ­ ство», «Производство муки», «Виноделие». В настоящий том вошли работы Д. И. Менделеева, относя­ щиеся как к органичес1<оf.l, так и к неорганической технологии, кроме работ, касающихся нефти, топлива, металлургии, порохов, напечатанных в ранее вышедших томах (IX, Х, XI, ХП). Том «Технология» разделен на две части: часть первая - «Тех­ но.11оrия органических веществ» и часть вторая - «Технология неорганичес1<их веществ)). В каждой из частей отдельные работы Д. И. Менделеева расположены в хронологическом порядке. Через все труды Дмитрия Ивановича, которые он посвящает вопросам техники и промышленности, проходит красной нитью мысль о необходимости освободить отечественную промышленность от иностранной зависимости путем энергичного и планомерного раз­ вития своей промышленности" внедрения в нее более совершенных методов работы и механизмов и проявления смелой инициативы в деле освоения новых производств. Так," например, в письме к управляющему Министерством торговли и промышленности Дмитрий Иванович ратует о развитии отечественной лесохимии, «могущей доставить нужные ей [русской промышленности] кани­ фоль, скипидар, уксусную кислоту и ацетон», а в статье «Жи­ вица и ее переработка» он говорит о недостатках этой промыш· ленности, варварски истребляющей лесные богатства страны, и указываеr, что живицу CJJe.nyeт получать подсечкою деревьев без уяичтожения их, «тем более что это влечет за собой правильн~й присмотр за живущим хвойным лесом». ~ В. своих труда~ для выпусков «Технической э~щиклопедин» Д, И, Менделе~в тщательно отбирает :материал из лучших совр~"
10 ОТ РЕДАl<ЦИИ менных ему источню\оn, многое в нем 1<оренным образом пере­ рабатывает, подчерюшает главное и существенное, новое и про­ грессивное, выдвиrан его на первый план; попутно он делает интересные замечания, I\оторые показывают, 1шс1<олы<о глубш<о продумывались и 1\ритичес1{и исследовались им узловые вопросы того или иного производства, 1\оторые, I<азалось бы, так дале1<0 отстоят от основных интересов вели1<ого уче1-юrо-химю\а. Из работ Д. И. Менделеева по технологии неорганичес1<их веществ, преимущественно по технологии силю\атов, вошедших в этот том, наиболее значительной по объему является ю-шга «Стеклянное производство». Она была издана Д. И. Менделеевым в виде четвертого выпус1<а «Техничес1<ой энци1<лопедии». Книга содержит две части. Часть первая, весьма ценная с точ1\и зрения истории развития нау1<и о сте1<ле, являетсн крат1п1м изло­ жением диссертации Дмитрия Ивановича, написанной им еще в 1856 г. В ней развиваются оченr> интересные представления о химическом составе п строении кремнеземистых соединений и стекол, - пред­ ставления~ которые, в известной мере, можно считать основой совре~1енных взглядоп на природу силю<атных систем в I<ристалли ... ческо~1 11 стеклообразном состояниях. Вторая часть ю-1иrи лосвя­ щена практике стеклоnарения и является переводом лучшего для того времени и достаточно сжатого руководства по технологии стекла, изданного в 1862 г. немецким профессором Штейном. Сделанный под редакцией Д. И. Менделеева перевод книги допол­ нен им целым рядом замечаний . в связи с состоянием стекольного производства в России. Такой комбинированный труд - перевод с значительными доба­ влениями самого Д. И. Менделеева - сделал книгу более ценной и более полной, нежели ее оригинал. Книга Штейна являлась по своему содержанию простым опи­ сательным курсом техно.тюгии производства различного рода изделий из стекла. Химическая сторона процессов силиката- и стеклообразо­ вания, физико-химичес"кая сущность свойств стекла в книге не обсу­ ждались. Д. И. Менделеев заполняет эти пробелы I<ниги, - он вносит в нее описание химических и физико-химичес1<их обоснований различных стадий стекольной технологии. Дмитрий Ив1нович уде­ лил много времени составлению книги и высоко оценивал долю своего личного участия в этой работе. «Стеклянное производство» появилось в свет в 1864 г. Есте­ ственно, что в настоящее время работа эта имеет, прежде всего, историческую ценность. Однако, как это видно из дальнейшего, многие мысли Д. И. Менделеева, изложенные им по вопросам состава и природы кремнеземистых соединений и стекол, не по­ теря;щ сво~й остротр1 е1це и ~ ~щстояще~ вре~я~ многие из его
ОТ РЕДАI<ЦИИ 11 идей явились основанием современных представлений о строении стеr<ла. Он преr<расно знал состояние русской стекольной промы­ шленности, особенности ее технологии, ее достижения и недостатки, и, в соответствии с этиl\"I, всюду, где считал необходимым, отме­ чал эти особенности. СтеI{ольная промышленность в нашей стране после Великой Октябрьской революции в годы сталинских пятилеток претерпела настолы<о большие преобразования, что в ней очень мало осталось от технологичесr<их приемов, которые описывает Д. И. Менделеев. Именно с этой точ1<и зрения книга интересна I<aI< исторический .материал, рисующий состояние сте1(ольного производства в сере­ дине XIX в. За истекшие почти 90 лет изменилась не только стеклотехника, но и сама неорганичесr<ая химия в результате работ различных исследователей и, прежде всего, самого Д. И. Менделеева под­ верглась существенным преобразованиям, в свете которых многие представления являются уже отжившими. Изменения претерпела даже терминология. Так, например, процесс медленной тепловой обработ1!и стеклянного изделия после его изготовления, неправильно именовавшийся ранее «закалкой», в современной стеклотехнике на­ зывается «отжигом». Закат<ой же называют процесс быстрого охлаждения сте1<ла. В соответствии с этим состояние стекла, быстро охлажденного от температуры, близкой к температуре раз· мяrчения (или от более высокой температуры), называют «закален­ ным» состоянием. До книги Д. И. Менделеева на русском языке было издано несколько пособий по стеклоделию. Однако «Стеклянное произ­ водство» коренным образом отличается от них и содержанием, и э-начимостыо сообщаемого материала. Особенностью этого труда является, как уже сказано, наличие в нем весьма ценного раздела «Теоретическая часть стеклоделия», в котором приводятся химические и физико-химические обоснова­ ния различных приемов технологии стеклоделия. Замечательныьr является тот факт, что в настоящее время устарела в «Стекольном производстве» его переводная часть, пер­ вая же часть книги, написанная самим Д. И. Менделеевым, сохра~ нила и сейчас свое значение. Заслуга Д. И. Менделеева в химии силикатов заключается прежде всего в том, что ·ан окончательно доказал четырехвалент~ пасть кремния и дал правильную формулу для кремнезема в виде SiO~~ Еще в 60-х годах XIX в. химическую формулу кремнезема писали в виде и SiO, и Si02, и Si08• «Самую первую и главнейшую особенность кремнеземистых со-. ед'J:i1"1~~ий" - ~ишет Д, 11, lУ\~нр.~11е~в~ - соста~l{яет тоt Ч1'0 ~ NЦ~
12 ОТ РЕДАКЦИИ нет, I{aI< это бывает во всех истинных соJшх, постоянного отноше­ ния между I<оличеством кислорода основании и 1<ислоты; другими словами - между ними нет средних солей, а существуют, повиди­ мому, всевозможные отношения между 1<оличеством основания .и кислоты». И стеклообразный сплав, по Менделееву, не есть опре­ деленное химическое соединение, 1ш1< то полагали многие химю<и первой половины XIX в., а является сплавом, подобным металли" чес1<им сплавам переменного состава. «Как при металличес1<ом сплаве главные его cвoflcтna. определяются ~<ачество.м и I<оличе" ством сплавленных металлов, та1< и при кремнеземистых соедине­ ниях l{ачество их аависит от 01\ислов, соединенных с кремнеземом, и от н:оличества каждого из составных 01<ислов». I<ремнеэемистые соединения Д. И. Менделеев определяет кщ( «сплавы, образован ... ные не из металлов, а из 01<ислов, между которыми за1<mочается и кремнезем». Следующей отJшчителыюй особенностью I<ремнеземистых соеди­ нений Менделеев считает наличие в них двух составных частей - главной, неизменной, и другой, изменчивой. Под главной· частью он имеет в виду основной кар1<ас кремнеземистого сш~ава, изменение которого повело бы 1< коренному измене11ию всего соединения в целом; изменчивый член, наоборот, может претерпевать разно­ образные замещения. Так, например, замещать друr друга могут окислы, сходные друг с другом, как No2 0 и К~О, СаО и MgO и т. п. Д. И. Менделеев раз13ивает целую систему возможных заме· щений и приводит в качестве иллюстрации ряд примеров. Воэмож" ность указанных замещениtt и определяет богатое разнообразие мира силикатных соединений. При рассмотрении строения минералов и стекол Менделеев от" мечает аналогии между H2Si08 и борной и фосфорной кислотами, которые соединяются с основаниями так же во множестве про­ порций, как и кремневая кислота. Расплавленное стекло, по Менделееву, - «несомненно род рас" твора, и из такорt массы при очень медленном охлаждении выде­ ляются кристаллические определенные химические соединения rex самых веществ, которые при более скором охлаждении могут образовать аморфную массу застывшего стекла». Представления Дмитрия Ивановича о стекле как о сплаве, подобном металлическому, приводят его к ·Совершенно новым в то иремя предположениям об аддитивности свойств стекол в зависи­ мости от их. состава. В истории мировой стеклотехники это был второй случай, когда свойства стекла отчетливо ставились в связь с их химическим составом. Впервые эти вопросы были выдвинуты в работах по стекпу веnиким русским ученым М. В. Ломоносовым. И eCJJи Ломоносов. у1:<а~.ы~ал, {по J,t.л.я из1;о~щ1~ЩIИЯ ст~кла 1l'eбr~"
ОТ РЕДАКЦИИ 13 моrо 1<ачес'rва необходима точнан дозировка компонентов, входя­ щих в его состав, то Менделеев, развивая и углубляя ето поло­ жение Ломоносова, дает начальные теоретические обоснования связи состава сте1<ла с его свойствами, а таrоке указывает на роль от­ дельных 01<ислов в формировании тех или иных качеств стекла. Таким образом, если принять во внимание, что исследование зави­ симости свойств стекол от их химического состава является основ­ ной задачей физической химии стекла, то станет ясным, что основателями физичес1<ой химии стекла являются великие русские химики М. В. Ломоносов и Д. И. Менделеев, причем высказанные д" И" Менделеевым мысли о свойствах стекла ка1< функции его состава нашли дальнейшее развитие в работах многих исследователей. Не следует также забывать, что при оценке работ Д. И. Менделеева о силю<атах надо обязательно учитывать то обстоятельство, что они были сделаны цм почти сто лет тому назад, т. е. тогда, когда не было ни науки о силю,атах, ни сколько-нибудь связных пред­ ставлении о свойствах этих веществ, а существовали лишь труды, в которых приводились анализы различных силикатов и некоторые спекулятивные рассуждения по поводу их состава" Следующей замечательной особенностью кремнеземистых соеди­ нений, как отмечает Менделеев, является наличие в них молекул полимеризованного кремнезема; самый кремнезем должно предста­ влять как вещество, имеющее значительный вес частицы - Siп02n. Развивая представления о стекле как о системе, в состав кото­ рой входят кремнеземистые соединения с значительным молекуляр­ ным весом, Менделеев рассматривает его как систему коллоидной природы. «Поразительнее всего, -пишет проф. В. Я" Курба­ тов, - что с первых страниц Менделеев причисляет стекло к кол­ лоидам, т. е. дает современное нам определение стекла как коллоида». В наше время наиболее совершенные взгляды о строении стекла высказаны академиком А. А. Лебедевым в ero кристаллитной тео­ рии" Эти взгляды должны рассматриваться как дальнейшее разви­ тие идеи Д. И. Менделеева о стекле как о коллоидной системе. Таким образом Д. И. Менделеева нужно считать создателем пер­ вой научной теории строения стекла. Весьма интересны разделы книги, посвященные составам и свой"' ствам стекол. Д. И. Менделеев рассматривает влияние той 11ли иной составной части стекла на наиболее важные в практическом отно­ шении свойства его - на химическую стойкость, кристаллизацион­ ную способность, вязкость (плавкость) и другие. В частности, он указывает на ценные свойства, вносимые в стекло Si01 и AJ 10 8 , · особенно в отношении влияния их на химическую устойчивость стекол, и на противоположное в этом отношении действие щелоч­ ных окислов,
14 ат РЕДА1<ЦИИ Очень ценны :мысли Д. И. МендеJiеева в связн с воэможностью исправления физико-химических свойств сте1<ла в процессе его варки. Он указывает, что такое исправление может быть осуще­ ствлено, если известно, «Какой именной составной части много или недостаточно взято для сплавления и должно сделать надлежащую поправку. Это возможно сделать во время самой варки сте1сол>>. Подобный прием исправления был впоследствии применен на прак­ ТИI(е и явился важным фаz<торо.м для получения не1{оторых сортов стеz<ла с постоянными сnойствами. Д. И. Менделеев специально останавливается на применении в стекловарении сульфата натрия и уl\.аэывает на особенности тех­ нологи.и варки стеI<ла на сульфате. При этом подробно разби­ раются химичес1сие реа1\ции, происходs1щие при плавлении в суль­ фатной шихте. Известно, что прииенение сульфата в сте1<ловаре­ нии было впервые осуществлено русс1<им академиком I<. Г. Лакс­ маном еще в 1764 г. Возможность варки сте1\ла на сульфате натриsr была им же осуществлена в производстве. Весьма интересны соображения Д. И. Менделеева относительно возможности введения окиси натрия в стеI{ЛО через хлористый натрий с водяными парами. Эту важнейшую проблему стекловарения Мен­ делеев развивает теоретически, указывая на рентабельность приме- · нения NaCl и отмечая побочные реш,ции, облегчающие, в случае применения хлористого натрия, процесс сте~{ловарения (например обесцвечивающее действие_ NaCl по реакции 6NaC1 + Fe20 8 --)- ~ 2FeCl 8 + 3Na~O). Однако известно, что схема, приведенная Менделеевым, трудно поддается практическому осуществлению. Вопрос применения хло­ ристого натрия в стекловарении до сих пор не решен~ хотя в этом направлении было сделано большое число попыт01( и в лабо­ раторных и в полупроизводственных условиях. Рассматривая вопрос l{ристаллизации стекол, .Менделеев обра­ щает внимание на тот фа~<т, что кристаллизация 3'1рождается на поверхности стекла. «Начало расстеклования замечается на неров­ ности получающейся стеклянной поверхности», - пишет Менделеев. Последнее свидетельствует о глубоком знании им даже специаль­ ных и очень частных проблем стеклотехники. Нельзя не отметить, что вопрос о том, где обычно начинается кристаллизация - в массе стекла или на его поверхности, - подвергался подробному обсужде" нию вновь тридцать лет тому назад. Выводы, полученные при этом, подтвердили замечание Д. И. Менделеева о начале кристал ... лизации на поверхности стекла. Значительные добавления к то.му материалу, который дает Штейн, приводит Д. И. Менделеев при описании обесцвечивания стекол. Здесь указываются два метода обесцвечивания - физиче-
ОТ Р1ЩАJ<ЦИИ 15 с1<иl-1 и химическиИ. Ясно 1·ра1{туе'rся Оl{рашивающее действие как окиси, та1< и эа1<иси железа. Указывается, что при пропускании через стекломассу струи воздуха закись железа переходит в окись, а так ка1\ 1<расящая сила 01,иси железа много меньше, нежели закиси, то указанное окисление воздухом способствует частичному обесцвечиванию сте1<ломассы. Особое внимание уделяется обесцве­ чивающему действию 01<.иси марганца. Менделеев указывает на двойное действие окиси марганца - и l{al{ окислителя, переводя­ щего за1<ись желеаа в 01<ись, и I<aI< кр~сителя, сообщающего стеклу цвет, дополнительный I< окраске, получаемой сте1<лом из-за ра_ство­ ренных в нем ОI<ислов железа. В настоящий том входит ряд статей, написанных Д. И. Менделе­ евым для «Энцю-шопедическоrо словаря» Брокгауза и Ефрона и опубликованных в 1892-1901 гг. В l{аждой иэ них излагаются сведе­ ния в соответствии с состоянием знаний по данному вопросу в кон­ це XIX в. Отличительной: особенностью статей является предельная ясность их, сжатость изложения. Статьи эти свидетельствуют о глубоком знании Д. И. Менделеевым многих частных и очень специальных вопросов по различным разделам химической технологии. Так, на­ пример, говоря об окраске глазурей и эмалей, он отмечает влия­ ние борного ангидрида на чистоту и яркость тона :многих глазур­ ных и эмалевых 1срасо1<. Но Д. И. Менделеев преследует цель не только популярно изложить тот или Иной вопрос, - он пропа­ гандирует научные основы некоторых технологических методов химической обработки, указывая на более рациональные приемы тех­ нологии. В этом отношении особенно интересна статья «Трубы заводские, дымовые>:., помещенная в ХХIП т. «Энциклопедического словаря» (1901). В ней с особой четкостью и убедительностью изложено назначение дымовых заводских труб, описано их действие как своего рода Ь1еханизма, и показана необходимость труб с точки зрения технологической и санитарно-гигиенической. Тематически с указанной статьей связана вторая работа - «0 происхождении и уничтожении дыма», написанная еще в 1859 r. в журнале «Вест­ ник промышленности». В ней Д. И. Ivlендепеев в популярной форме излагает причины образования дыма и описывает приемы, позво­ лшощие правильно регулировать процесс горения. В статье «Генераторный газ» Д. И. Менделеев весьма обстоя­ тельно разъясняет физико-химическую сущность процессов, про­ текающих в газогенераторах, рассказывает об их устройстве и дает описание прищипов регенерации и рекуперации. Статья эта в простой форме и вместе с тем сТрого научно излагает самую сущность процессов газификации тошIИ.Ва:
Четыре стаrьи настоящего тома посвящены техноJюrии снли- 1<атов: «0 жидком стекле, или стею1яшюй поливе», «Глазурь», «Глина», «Огнеупорные материалы». По своему объему онн зна­ чительно меньше «Стеклянного производства», написаны 1<а1< на­ учно"технические популярные обзоры, и многие сообщаемые в них сведения не только не утратили своей значимости и в настоящее время, но) наоборот, современные достижения явJшются далы1еИ­ шей разработкоИ, прежде всего, тех вопросов, I\оторые упоми­ наются в статьях Д. И. Менделеева. Особенно интересной является статья «Глина». В ней Д. И. 1\6\енделеев приводит химичесI<ий со­ став разнообразных глин и определяет многие их свойства, рас­ сказывает о процессе образования глин в природе и по1<азывает области практического применения глин в промышленности. Тут же Менделеев расс~rатривает некоторые вопросы технологии ф::~р­ форовоrо, фаянсового н кирпичного производств, главным обра:.. зам обжига. Дополнениями 1{ статье «Глина» могут служить две другие ра­ боты: «Огнеупорные материалы» и «Глазурь». Первая из них по­ священа оm1санию состава и свойств таких огнеупорных материалов, как огцеупорная глина, кварцевые огнеупоры, основные 11 углеро­ дистые огнеупорные материалы. В статье «Глаэуры> дается опи­ сание как собственно rлазурей, применяемых п фарфоровом и фаянсово~r производстве, так и 9.малей - защитных стеклообразных покрытий по металлам. В 1900 г. на всемирной выставке в Париже внимание Д. И. Мен­ делеева было привлечено к толы(о что появившимся и еще далеко не совершенным «Изделиям из висI\ОЗЫ)>, и вот он пишет статью «Вискоза на Парижской выставке», в которой кратко И3J[аrает сущность производства и с замечательной проницательностью пред­ сказывает богатую будущность этой новой отрасли химической промышленности" В заключение он пишет: «Пожелаем ••. , чтобы у нас не только привилось это дело, но и распространилось ши­ роко, потому что страна наша изобилует всякими растительными продуктами, не находящими себе применения" . . Если бы мы от­ правили только свой отпускной лес в. виде готовых Деревянных изделий, . . . а отбросы, при этом получаемьtе, превратили в изде­ лия из вискозы, особенно в волокна, то разбогатели бы больше, чем от всей нашей хлебной торговли. А хлеб и дома скушают». Д. И. Менделеев был у~ежденным сторонником развития оте­ чественной промышленности и всячески пропагандировал свои идеи еще в 70-х годах прошлого столетия, Он видел некоторые недо... статки капиталистической системы и иногда прямо указывал на них; на первый план им выдвигался вопрос об увеличении обще­ национального дохода, не предрешая судьбы капиталистической
ОТ РЕДАКЦИИ 17 системы в це11ом, В своем труде "Производство FvlYIO·I" (стр. ~03)', у1<азывая на выгоды I(руnных про~tышленны~ предприятий по срав ... 11ению с 1НеЛI(ИМИ и I(устарными - в смысле улучшений условий ра­ боты. повышения производительности 'груда и экономичности, он говорит! «Промышленность, освобождая людей от чисто механиче­ с1<ого труда, имеет в виду целое общество, работает в его пользу, а не в пользу отдельных лиц. Не ее вина, если выгоды скопляются в ру1{аХ I<апиталистов. . . Ассоциации, сборные капиталы и т. п~ - суть естественные и сильные орудия противу этого исторического зла». Та1<ИМ образом, Д" и" Менде11еев видел, что вся выгода, да­ ваемая промышленным nрогрессо.мJ идет в конечном счете не в пользу «целого общества», а в руки капиталистов, и в то же время он полагал, что с этими язвами, порождаемыми капитали­ стичес1<им строем, можно бороться внутри этого строя, без его разрушения. Но советс1<ий читате11ь знает, что «историчес1<ое зло», о кото­ ром говорит Д" И. Менделеев, может быть полностью ус-транено ~1ишь после уничтожения 1<апиталистичес1<их отношений и 1<оренного, революционного переустройс~ва общества на новых, социалисти­ чес1<их основах. Труды Д. И. Менделеева, помещенные в XVII томе, публику­ ются поч1·и без всяких изменений, за исключением незначительных исправлений, на которые в тексте указывается особо. Все приведенные в настоящем тоые работы Д. И. Менделеева свидетельствуют о живо.м, творческом интересе великого русского ученого I< вопросам химической технологии, о том влиянии, которое он оказал на развитие русской технической мысли, о его больших заслугах в деле пропаганды технических знаний.. 2 Зак" 2207. д. И" Ме~щелеев" т. XVll.
v<.-wиfw ~~ п,//i-ц.,И~~ д, ~..и1 ~ Cu~'WJ~j~~- )ly,ш~~~r ,_rt~u: ~ l~ ~~ c;k~~ - r~ ~~~ ;t,'Щ,(/~· Ji ~ ·~d~ ШшУ-'/ ~~d'J~/ ~;;и,~ ?tP~~ ~~.;!~ ~~~ ~~4, ~~cЯ~f~~~- ~,hiff2-~Ji~ Список моих сочинений, помещенных в этом и следующих томах. Нумера, подчеркнутые и стоящие слева(*). относятся к тем статьям, которые я считаю настолько самостоятельными, что могу их при­ знать своими. Два и три раза подчеркнуто то, что я считаю более - - важным. Менделеев.
Часть rсервая ТЕХНОЛОГИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕIЦЕСТВ
9.,..... ~~Alt nw.. .,, ~~~~ =:::_~""-, ~~~~ ~~1'-1~~ ~~I._~~~~ ~~~~/ ~~,,,,~~ ~иr~~~-·· Эти 1<0.мпилятизные статьи, ·содержащие" од- f нако, следы самостоятельности, пис(1.1ись 1 по той же причине, юш: 4-6, и служат J указанием того, что уже тогда во ~ше сверх 1 теоретичес1<оrо было и практичес1<ое на- правление, что выразилось зате.м явно. t ~ J. е~~...ипии~ . ~ "JИИ-~ &/kU:J~Лf/. 9J • ;k.J_ ~h;7.4k;;~~/· 7. О жидко~~ стею1е или стеклянной по.1иве. Москва. 1857. Рецензия, по~ещенная в Журfнале] М[инистерст]ва народ[ноrо] просвещ[ ения]. 1857. 1001/7
}!{урнал Министерства народного просвещения1 1857, ttacmь XCI V, отд. VI, Обозрение tcнuz и шсурналов: а) Новые кн.uи~, изданные в России,· стр. 1-16 . О ЖИДКОМ СТЕКЛЕ, ИЛИ СТЕКЛЯННОЙ ПОЛИВЕt И СПОСОБАХ ЕЕ УПОТРЕБЛЕНИЯ* Земная кора состоит из смеси и соединений множества веществ, но между ними есть три обыкновеннейшие: песок, глина и ·известь, или, правильнее, 1<ремнезем, глинозем и углекислая известь. Вся почти поверхность земли покрыта соединения.ми или смесями этих окислов. Дело науJ<и изучить их возможно лучшим образом, дело промышленности извлечь из них возможно большую выгоду. На зем-ной поверхности есть еще два тела: вода и воздух, которых сто11ь же много, если не больше, чем глины и песку. Вода и воз­ дух служат добрую службу человеку, Промышленность извлекла из них множество выгод. Хотя много воздуха и воды потребляется на многие технические проиэво;~ства, на жизненные силы растения и животных, тем не менее не · уменьшается на земле количество этих тел. Это происходит от того, что ИстреблЯемая вода или изменяемый ·воздух снова, посредством образовательных сил при­ роды, образуются и пополняют убыль. Для того, чтобы вырасти дереву, ему нужйо было много истребить воздуха и воды, долго было нужно дышать и всасывать. Но приходит время смерти, -и опять из гниющего или горящеrо дерева, из опадших листьев создаются те элементы, которые дерево временно заняло у при­ роды; дерево возвращает ей и воду и углекислоту. А [так] как количество растительности, средним числом, постоянно на земле или даже уменьшается, то ·И понятно, что растительность не изменяет среднего количества воздуха и воды. Так и все производства и явления, основанные на употреблении тех же общераспространен­ ных веществ. То же самое происходило бы, если бы мы употребляли по­ всюдные богатые ·земные запасы столь же часто, как употреб:Ляем * Рецензия Д. И. Менделеева на книгу;· изданную под таким наэва- 1шем в ~Qс~ве в 1~7 \· (См. стр, ЭSд n~croflщero ro~a). [Пр{~.J/.~ ред.].
22 О ЖИДI<ОМ СТЕl<ЛВ, ИЛИ СТВI<ЛЯНI-IОЙ ПОЛИВЕ воду и воздух. Вы возьмете из Англии глину в виде фарфора. Он разобьется I<огда-нибудь, его выбросят, и он попадет под влияние разнообразных сил природы; рано или поздно из него будет опять та же глина, из 1<а1<ой был сделан фарфор. Вы возь­ мете мел, обожжете его и превратите в иэnесть, а ее употребите для беления стен и для I<ладки печей вашего дома. Он когда­ нибудь погибнет, развалится, сгниет, тогда и известь вымоется дождем из развалин дома и опять станет такою же углекислой известью, какая составляла взятый вами мел. Оттого та1< выгодно и так важно для промышленности всякое производство, основанное на потреблении везде находящихся обын:новенных веществ. Если не требуются материалы известного ред1<ого достоинства по чистоте, то производство становится весьма выгодным и общеполезным. Таково производство кирпича, едн:ой извести, стекла. До сих пор почти для всех других производств, основанных на употреблении известняков, глины i1 песку, требуются ред1ше качества зтих материалов. Так, известняк плотный, меш<он:ристаллический, чистого цвета образует дорогой мрамор, хотя он по составу и не отли­ чается от обыкновенного мела и известняка, употребляемого для обжигания на известь. Глина, не сопровождаемая примесями, чистая и рыхлая, идет на производство фаянсовой и фарфоровой посуды и ценится несравненно высОI{О в отношении к обыкновенной глине. Та же почти глина, т. е. по химическому составу тот же гпинозем (или окись металла глиния, или алюминия) в виде кри­ сталлов дает дорогие камни: наждак, корунд, сафир, рубин. Веще­ ство, образующее песок, т. е. кремнезем, или он:ись кремния, или силиция, может образовать дорогой горный хрусталь и яшму, кремень, трепел, употребляемый для шлифования, плотныft песча­ ник, пригодный для построПки, и много других весьма ценных веществ. Песку, глины и известняков всюду много, а между тем весьма ценны многие их формы, многие их [видо]изменения. Наука и промышленность должны стремиться к тому, чтоб извлечь всевозможную пользу из повсюдных веществ, должны научить превращать одну форму глины во все остальные, один вид извест­ няка или кремнезема - в любой другой вид. Мы не боимся за будущие ве1<а, что им недостанет дерева на постройку и отопление, что мало будет места для взращивания волокнистых растениn, необходимых для одежды; что будет невы­ годно кормить животных, дающих шерсть; что расплодившийся народ все больше и больше возьмет земель под посевы. Мы не боимся всего этого, ибо уверены, что усилия науки и ее сцепление с жизнью доведут до возможности совершенно оставить употребле­ ние дерева, заменить его глиною, известью, песком, мы уверены, ЧТQ ~щкно буде.1 ~о J)р~мене~ от311пивцть [.• . , •. ] и.~щ sодоро-
· О ЖИДКОМ СТЕJ<ЛЕ, ИЛИ СТЕКЛЯННОЙ ПОЛИВЕ 23 дом 1 ипи механичес1сим движением, для которого достаточно ветров и течения воды. Мы уверены, что и для одежды, в случае недостат1<а в растениях и животных, можно употреблять мине­ ральные вещества: ведь были же в моде лет 10 тому назад стек­ лянные материи, сделанные из гиб1<их и тончайших нитей стекла. А что необходимо человеку для того, чтоб он мог жить, I<роме приюта, одежды и топлива? Многое и многое, с1<ажете вы: пища, освещение, предметы удобств, упражнения, книги, экипажи, не считая всего относящегося к миру нравственному. О последнем не станем говорить, а только припомним, что образование нрав­ ственное не может итти успешно без развития удобств жизни, без облегчения способов отыскивать необходимое в жизни, без развития довольства. Что касается до пищи, освещения и т. п., то наука в своем современном состоянии указывает уже возможность получения их из элементов неживой части эемли. Нечего и говорить об освещении: оно и теперь производится газом (светильным или углеродисто-водо­ родным, иначе маслородным, или эфиленом, или элаеном), водородом, гальваничес1<им TOl(OM. Питательные вещества до сих пор мы берем только из растений и животных и не получили еще их искус­ ственно. Но новому времени принадлежит честь указания на воз­ можность получения их, - указания, основанного на опытах. Долго думали, что в руках химика есть средство только разрушать органичес1<ие вещества, а не созидать их. Последнюю способность считали принадлежностью существ живых. Растения из воды, углекислоты, щелочей, аммиака, кислорода и азота производят почти все разнообраанейшие свои произведения. Животные берут их от растений и в себе видоизменяют и отчасти сами создают. Человек берет питательные вещества от тех и других. В разно­ образных способах обработки почти всегда разрушается часть этих веществ. Так, крахмал картофеля и пшеницы переходит в r1атоку (сусло), а из нее (бродит) переходит в вино, распадаясь в это время на спирт (алькооль) и углекислоту. До сих; пор из углекислоты и спирта не уJЮлось сделать сахару, а из сахару крахмала. Но вероятность говорит в пользу возможности, по J<райней мере, первого превращения. Приведем тому пример. Спирт, или алькооль, при мноtих обстоя­ ~rельствах лerI(O распадается на эфир и воду; но из эфира и воды . регко воспроизвести снова алькоо.тiь. Тот ~е алькооль при да.ль­ fl~йшем распадении дает маслородный газ (светильный) .и воду. 1 Водород извлекается из воды и, сгорая. отделяет огромное ~OJt~· 'l!ecтuo теn.поты и образует с кислородом воэ.qха водf·
24 О ЖИДI<ОМ СТЕl<ЛЕ, ИЛИ СТЕI<ЛЯНl-IОЙ ПОЛИВВ Но из маслородного газа и воды снова J1erкo мо.жно получить спирт. Так, Бертело в 1855 г. получил алы<оо1rь из маслород­ ноrо газа, взбалтывая его продолжитеJrыюе время с серною 1<исло­ тою. Значит, из элементов есть возможность произвести те веще­ ства, из I<оторых произошли эти элементы. Потому есть надежда из спирта и уrлекислоты получить сахар или патоку. А спирт можно получить, I<aI< мы видели, из маслородноrо газа и nоды. Маслородный же газ может быть получен из н:аменного угля и, по последним исследованиям БертеJiо, даже из чисто неорганиче­ ских веществ - сернистого углерода и сернистого nодорода. Итак, из тел мертвой природы, из веществ неор1"аничес((ИХ мы можем получить маслородный газ, воду, углекислоту, аммиа1с Эти веще­ ства дадут начало алькоолю, уксусной 1<ислоте, различным эфирам, эфильамину и др. Из них можно, вероятно, получить уже и сахар. Но пока нет еще намека на способ п01rучения сахара, мы у>1~е имеем на.меI{ на по.rrучение из 1-1еорrаничесю1х элементов стеарино­ вой I<ис.тюты, г.11ицерина и, следовательно, всех жиров. Вот уже один род пищи. А кто решится сказать, что дале1<0 время полу­ чения азотистых веществ, вроде теина, глю<он:оля и т. п. из аммиака и органических тел? Мы думаем, что со временем можно будет приготовлять всякое органическое вещество из запаса повсюдных веществ. Пока не дошли до этого, все же полезно извлекать всевозможную выгоду из тех веществ, которых так много во ncex местностях. Оттоrо с таким сочувствием встречено .бы.тю известие о глинии, или алю" минии, - металле и 1<расиво~1 и весьма удобном для употребления в общежитии, потому что он в огромном количестве распрос'Гранен всюду в виде глины. К ряду подобных же блестmцих применений общедоступных веществ в промышленности принадлежит и жидкое стекло, или стеклянная полива. Кремнезем, образующий песок, кварц, ~<ремень, песчаник и многие другие тела, входящий в состав всех родов почвы и всех почти камней, этот кремнезем есть окись, т. е. соединение кисло ... рода с кремнием. В большей части камней этот кремнезем соединен с другими окисями и образует нерастворимое (в воде) соединение, например полевой ~μпат, слюду, горный лен, гранат и т. п. Такое же соединение представляет и сте1<ло. Оно есть соединение J{рем. незема с известью и ка11и (т. е. с окисью 1<алия, аа1<лючающейсц в поташе). Соедине~rие кремнезема с 1<али образует вещество рас-. тв9римое, - это и есть жидкое стен:ло, или полива. Подобно тому ка1{ серная кислота с одними окис11ами дает нерастворимые соеди­ нения (так, гипс ес~ь соединение серной кислоты с известью), ~ с другими растворимые (тан:, медный: I<упорос есть соединени~
О ЖИДl<ОМ СТЕКЛЕ. ИЛИ СТЕI<ЛЯННОЙ ПОЛИВЕ 25 серной ·кислоты с окисью меди), так точно и кремнезем с множе­ ством 01<ислов дает 1<аменистые, нерастворимые соединения, а с кали и натром. дает растпоримые соединения. Эти соединения были получены мюнхенс1шм профессором Фуксом. * Для 9того он брал чистый песш<, смешивал его с 2/ 8 по весу поташа или воды и с 1/io угля, всю смесь растирал и сплавлял ее до совершенной жищ<ости. Тогда угле1<ислота, содержащаяся в поташе или соде, улетучивалась в виде пузыры<ов, а I<ремнезем соединялся с кали или натром. I< смеси прибавлялся уголь для того, чтобы устранить вредное влияние нечистоты поташа иди соды. После охладения по;1учается темная (от примеси угля) масса, похожая по виду и по твердости на сте1<ло, масса хруш<ая и с I<раев просвечивающая; из нее можно выде11ывать все предметы, I<ак из обыкновенного сте1ша. Та~<ую-то массу, или поташное, или натровое стекло, тол­ кут в лор.ошок, кипятят с небольшим количеством воды и полу­ чают раствор. Его процеживают, и в таком виде он образует раствори.лtое, и;rи Фу1Ссово стек.ло, или стеклянную nоливу. Если ·rai<oй раствор сте1<ла наrреть до высушивания, 1'0 получается шютная сте1<ш1нная масса, I<оторую снова можно растворить. Если оставить раствор Фуксова стекла на воздухе, то углекислота воз­ духа соединится с 1<али и произойдет поташ, .а кремнезем обра­ зует с водою студенистый осадо1< и раствор водного кремнезема. Если этот измененный раствор выпарить или высушить, то полу­ ченная масса не может уже вполне раствориться в воде, и останется высушенный 1<ремнезем. . Потому должно сохранять растворимое сте1<ло в хорошо заку­ поренных сосудах. Если к раствору стекла прилить какой-нибудь кислоты., то кали или натр соединится с кислотой, а водный кремнезем получится отчасти в виде студени, отчасти же в виде раствора. Если к раствору Фуксова стекла прилить какой-нибудь соли, например азотнокислой извести, то кали соединится с кисло­ тою соли, а кремнезем с окисью образует осадок. Так, в нашем примере кали даст с азотною кислотою азотнокислый калий, или селитру, а известь, соединившись с кремнеземом, даст твердый белый осадок кремнекислоl't извести. Вот главнейшие факты, упоминаемые во всех учебниках и не­ обходимые для сведения при употреблении названного стекла. Употребление это весьма мноrоразлично. Вот что Говорил об этом * Растворимое стеI{ЛО было известно химикам уже в XVI и XVII ВВ· (см. стр. 383). Жидкое стекло было известно М. В. Ломоносову. Заслугою Фукса является разностороннее исспедован11е свойств жидкого ст~кJ~а н исчерпывающие для того времени предложения по erQ пра~т"- Ч~~~ом.у прнмен~нпю. [Пpll.Al. ред.]~ · ·
26 О ЖИДI<ОМ СТЕI<ЛЕ, ИЛИ СТВI<ЛЯJ-IНОЙ ПОЛИВВ г. Д. Галль в заседании императорс1<ого Mocr(oвcr<oro общества сельс1<ого хозяйства 19 января 1857 г. (стр. 5). * «Если вы желаете предохранить от огня ваши доμа, ваши амбары, ваши фабрИI\И, то п01<рывайте в них стеклянною поливою вс-е, что может воспламеняться; если вы желаете, чтобы ваши церкви и храмы, ваши театры и другие великолепные здания, ваши памятники, статуи и барельефы устояли от разрушительного влияния времени, по1<рывайте их тою же поливою. Если вы хотите иэба­ виться от гибельного действия сырости и предохранить от нее ваши жилища, с1<отные дворы и фабрю<и, то поI<рывайте их тем же сте1<лом; если вы любите чистоту и опрятность, от :которых нередко зависит успех промышленного дела, то ПОI(рываttте жидr<им стеклом ваши молочные погреба, ваши винные, пивоварные, све1<ло­ сахарные заводы 11 все I<ад~<и и сосуды, в I<оторых сберегаются различные жидкости; если вы желаете дать прочность стенной живописи и дорогим обоям, у1(рашающим ваши покои, употребляйте для того стеклянную поливу; если вы желаете ... )>. Долго бы пришлось исчислять все применения, для каких со­ ветует употреблять ее г. Кульман; немного далее мы упомянем о главнейших из этих применениtt, а теперь пш<а заметим о том, отчего стали в последнее время таz< много говорить о веществе, известном уже с давних пор, изобретатель которого уже предвидел многоразличное применение описанного им тела. Указание свойств Фуксова стекла показало, что если им покрыть дерево, то оно, как всяI<иtl раствор, вопьется в дерево, в его поры, там высохнет и под влиянием угле1<ислоты воздуха сделается не­ растворимым. Значит, вся масса и внутренность пор или скважин дерева покроется тонким слоем водного кремнезема - вещества негорючего и твердого, негниющеrо. Посему такое дерево должно было быть прочным, негниющим, твердым и негорючим. Действи­ тельно, гниение и горение требуют, чтобы вещество имело непо­ средственное и прямое прикосновение с воздухом; а в дереве, покрытом стеклянною поливою, этого прямого прикосновения не моЖет быть. И действительно, опыт по1<:аэал, что дерево, пропи­ танное сте1<лянною поливою, 11е горит, а только тлеет, и то с трудом и весьма сильно сопротивляется гниению. Это свойство вызвало применение растворимого сте1<ла в технике, и потому уже лет 20-30 тому назад в Австрии и во Франции устроены были заводы для приготовления растворимого стекла. Впоследствии увидели, что то же вещество может иметь и многие другие применения; тогда • См. Журнал сельского хозяйства, издаваемый от императорского Московскоrо общества сельского хозяйства. No 1~ 18571 стр. 48-51. [Прим. ред.].
.О ЖИДКОМ СТЕI<ЛЕ, ИЛИ СТЕI<ЛЯННОЙ ПОЛИВВ 27 фабрики и исследования свойств растворимого стекла стали рас­ пространяться. Один из фабрю<антов, известный ученый Кульман, в Лилле, особенно много нового сделал в этом отношении. Либих, проезжая с Парижс1<ой выстав1<и, останавливался на фабрике Кульмана и был поражен тем, что видел там. Это было описано Либихом в мюнхенс1<ой газете и [его] слова [ ... 1 эаставили весьма многих· обратить внимание на растворимое сте1<ло. В Германии стали много писать об этом предмете, завели много фабрик. И у нас в России специальные журналы. обратили также внимание на вещество, всех интересующее. В одном из заседаний импера­ торс1<оrо Московского общества сельского хозяйства секретарь его, г. Маслов, обратил особенное внимание присутствовавших на растворимое стекло, и по поводу этого появилась брошюра, заглавие которой выписано нами выше. Ее составил г. П. А. из статьи r-на Галля, из письма Либиха, речи г-на Маслова и статьи г-на д-ра Маркварта (Dfngl. Polyt. Journ., 1856, июнь, 2 кн.). Мы присов01<упим сюда еще извлечения из многих статей r-на Кульмана, помещавшихся в Erdmann's Journ. f. pract. Chem. [а также в отчетах Парижс1<ой академии и во всех технических и химических журналах], и та1<им образом изложим приготовление и применение растворимого стекла. . Растворимое стекло можно приготовлять из кремнезема (т. е •. песку или кварца, песчаника, опала и т. п.) и натра или кали. Натровое (содовое) стекло дешевле калиевого (поташного), потому, во-первых, что сода в настоящее время дешевле поташа, а во­ вторых, потому, что для всех с<;ютветствующих соединений всегда потребно кали в l1/2 раза больше, чем натра, или поташа в !1/5 раза больше, чем соды. 1 Для приготовления было бы выгодно брать как можно меньше соды и поташа, а больше кремнезема или песку, потому что все свойства жидкого стекла принадлежат кремнезему, а кали должно быть впоследствии удалено, [так как] оно вредит пред­ мету, на который наложена полива: например, -портит цвет дерева, выступает на камне, растравляет материю. Но, к сожалению, нет возможности брать очень мало поташа йли соды, потому что тогда образуется стекло, нерастворимое в воде, т. е. негодное для упо­ требления. Так 1<а1< операция (описанная нами выше) расплавления поташа и пес1<у, измельчения и кипячения весьма продоmкительна и не дает ручательства в том, что в растворе нет избытка натра, то Кульман и употребляет следующий. способ. Кварц, кремни и 1 Это основывается на том, что пай натрия 28Q меньше -пая калия 488. Потому соответствующие количества кали и натра относятся между собою, как (488+100): (789 + 100) = 588: 389, nочти = 11/2 : 1. Д.nя ·поташа и соды (488 +100 +75+200) : (289 +100+75 +200) = 8fiJ :664~ ·почти как· 11/'6 : 1,
28 О ЖИДl<ОМ СТВl<ЛВ, ИЛИ CTEl<ЛЯlil-IOЙ ПОЛИВЕ тому подобные сорты I<ремнезема, размельченные, подвергают дef;l" ствию кипящего раствора натрового щелш<а в чугунном 1<отле, закрытом плотною крышt<ою таr<, чтобы пары не могли улетучи­ ваться. В этом котле, для предупреждения разрыва, делают пред­ охранительный клапан, который соответствовал бы 8-1 О атм. давления. Для приготовления натрового щело1са (т. е. раствора натра в воде) берут, по общепринятому способу (так приготовляют щелок на мыловаренных заводах), соду и ед1<ую известь. Щелок растворяет при нагревании и высоком давлении ~сремнезем и, насыщаясI> им, nрямо образует пoJiиny. На заводе Марl(варта в Бонне приготовляют раствор трош<ой ]{репости: 33°/п, 40°/0 и 60°/0, т. е. в 100 частях раствора содержится и1ш 33, или 40) и11и 60 твердых сте1<лянных частей, а остальное есть вода. Во мноrих случаях та1<ие растворы должно разводить водою. Хороший и креш\иИ раствор, весьма годный для употребJiения, имеет уд. вес ·око.'IО 1.24 . Приrотовленвую поливу разливают в бутыли И плотно закупоривают, чтобы не было доступа воздуха. Если же готовят растворимое стекло по первому, вначале нами описанному способу, то весьма часто пускают в продажу в твер­ дом виде, и такие ку~ки пре1<расно сохраняются, но при употре­ бленJ.Jи должно долгое вре:мя кипятить порошок их с водою. На фабрике в Вейсrрюне пуд твердого стекла продается по 7 руб. сер., а пуд жидкого - по 2 руб. сер. В Москве у Мартена пуд жидкого стекла продается по 6 руб. сер. Употребление жидкого стекла в технике состоит в том, что им смазывают или пропитывают какие-либо предметы. Для этого.берут сначала негустой раствор, и кистью. смоченною в нем, смазывают предмет. Когда он высохнет, кладут еще слой или даже· два и несколько споев, предварительно дождавшись того, 1<огда преды"" дущий слой высохнет. Для последующих слоев берут растворы более и более l{репкие. l{orдa кладут самый последний слой, то считают весьма полезным прибавлять к нему мел1<оистолченноrо мелу. Предмет, по1<рытый таким растворимым стеклом, предста'!" вляет различные отношения к самой поливе. В некоторых случаях, как, например, при по1<рышке дерева, происходит разложение поливы- главным образом при содействии воздуха и именно заключающейся в нем углекислоты. Она соединяется с натро.м поливы и образует соду, а кремнезем в виде коры облекает те части, до которых успел проникнуть. В других случаях самый материал по1<рываемой вещи способствует затвердению· поливы, образуя с нею твердое химическое соединение. Это случается, например, каждый раз,_ когда в покрываемой вещи есть известь, ибо она соединяется тогда с кремнеземом. Потому-то и прибавляют к последнему и~и ~~рхнему с11що родивы Nелу" ч19б образовать
(J >kИДl<ОМ CTEJ<JIE, ИJIИ СТfШЛЯнноf11 ПОЛНВЕ на поверхности тела J<ре.мнеземистую известь. Но, во всяком сJ1учае, примесь свободной соды и сода, образующаяся при действии угле- 1<ислоты воздуха на поливу, вредно действуют на покрываемый предмет или, по крайней мере, не приносят пользы, а, напротив того, выветриваются и дают на поверхности налет. Посему было бы полезно удалять натр иэ пропитанного предмета или, по край­ ней мере, превращать его в безвредное тело. Кульман в прошедшеы году посоветовал употреблять для этой цели кремнефтористоводо­ родную кислоту. 1 Она, I<al{ известно, есть одна из немногих 1<ислот, дающих с щелочами труднорастворимые соединения. Пред­ мет пш<рывают сначала жидким сте1<лом, а потом смачивают названною 1<ислотою. Тогда последняя соединяется с щелочью поливы и образует, равно I<ак и 1<ремнезем, плотную массу внутри или на поверхности тела. Тогда уже не будет образовываться соды или поташа, следовательно не будет выветривания и порчи покры­ ваемого nредмета. Этот способ есть, без сомнения, самый рацио­ нальный. 2 Теперь нам будут понятны все применения, которые. может иметь жидкое стекло, или полива, или Фуксово стекло. Первое применение относится к дереву. Станем называть дерево, по1<рытое поливою, окремнелым деревом. * Такое дерево действи­ тельно во многом сходно ~ отсре.мнелы.Аt дереволt, ибо последнее и есть дерево, проникнутое насквозь кремнеземом (или другим твердым телом). Окаменелые деревья лежат .миллионы лет под землею и не портятся, и если бы .мы могли получать столь же 01<аменелые деревья, то могли бы строить из дерева негоряЩие, весьма твердые, негниющие, полирующиеся и вековые вещи. Окрем­ неии~ есть первый шаг к атому. Окремнелое дерево не. горит, а 1'леет, трудно гниет, легко чистится, не пропускает влажности и паров, а потому весьма полезно в тысяче случаев, о которых нет даже нужды упоминать, ибо везде полезнее употреблять такое дерево, чеы обыкновенное. О1<ремнелое дерево принимает другой цвет. Та1<, молодой дуб становится похожим на старый, темный. Воо-бще же окремнение вредит виду дерева, а потому лучше всего покры­ вать одновременно краскою и поливою. Такое дерево удобно мыть водою. Для окремнения дерева должно брать жидкий раствор, ибо в противном случае он неглубоко проникает в дерево и такое дерево легко дает трещины. 1 Для получения ее нагревают смесь плавикового шпата, nеску 11 серной 1шспоты и происходящий газ проводят в воду. В воде образуется осадок 1<ремнезема .и раствор кремнефтористоводородной кислоты. 2 Кульман называет покрытие предмета поливою «окремнением:о, а покрытие кремнефтористоводородною кислотою - «фтороокремнением»'. * В настоящее время пропитывание пористых материалов растворамн жидкого ст~кла называют с 11пикат11 за цис й. fПри.А~. ред.].
30 D ЖИДI<ОМ сtв1<1tв. ИJ1И С1'ВI<Л~ННОЙ ПOJlИtl! Второе, еще более важное применение поливы есть окремне­ ние известняков. Если кус01{ мокрого и .мягкого мелу опустить на несколы{о времени в жид~<ое стекло, то мел станет твердым, непишущим, полирующимся. Это происходит от того, что известь мела образует с кремнеземо~1 поливы нерастворимое вещество, которое вместе с самою поливою дает тело, совершенно сходное по составу с обы1<новенным сте1<лом, ибо в пuследнем, кроме кремнеземистого натра (полива), за1<шочается еще 1<ремнезе,,мистая известь. Кроме того, и сама углекислая известь с I<ре.мнеэемистою известью образует химичес1<ое соединение. Словом, масса каме­ неет. Ита1<, вы имеете рыхлый мел, пористый I<рупчатыЯ известнш<, например вроде того, ка1<им изобилуют 01<рестности Одессы, вы имеете мягкий доломит, наконец мягкую плиту. Из них вы легко выточите камни по форме, вам пригодной. Если сложите из них дом, то он будет сырой, холодный, непрочный; но вы прежде окремните ваши камни, - и тогда получите прочнейший дом. С поверхности вы можете его отполировать, нарезать на нем фигуры, придать всевозможные формы. Вам можно будет мыть стены вашего дома, вам нечего бояться сырости, и чем дольше будет стоять ваш дом, тем прочнее и каменистее будет становиться. В ваших странах нет I<амня, годного для скульптурных украше­ ний, но много мелу, песку. Пропитайте мел поливою, смешайте с нею песок, прибавьте предварительно каких-угодно 1<расок, и вы дома м9жете получить и мраморовидные и яшмовидные камни всякого цвета. И это еще далеко не последняя услуга окремнелой извести. Известь служит, ка~<: известно, для скрепления (цементов) кирпичей и каменьев, для беления и 1<рашенин стен. В обоих случаях окремнелая известь пригоднее обыкновенной. Известь, смешанная с водою и песком, служит цементом, потому что при действии времени и под влиянием воздуха образует твердую ка­ менистую массу. Такой цемент выходит и плотнее и прочнее и действует быстрее тогда, когда к извести будет прибавлено раствори.мое стекло, пото:му что в последнем случае легко проис­ ходит кремнеземистая известь - вещество, как мы уже говорили, твердое и постоянное. Особеннно важно употребление жидкого стекла в смеси с известью для подводных работ. Там не может быть употребляема обыкновенная известь, потому что она раз­ мывается водою, а для всех подобных построек употребляют до­ рогой цемент или гидравлическую известь, которая находится только в немногих местностях и потому дорого ценится. Чаще всего для подводных работ употребляют смесь обыкновенной из­ вести с цементом, т. е. таким веществом, которое образует с обыкновенною известью гидравличес1<ую, твердеющую под водою. Такие цементы всегда содержат такое вещество, в котором есть
6 >i<ид1<6М ствкt~в, ил~1 ств1<лЯнной полиn~ 31 кремнезем, способный образовать с изnестыо твердое нераствори ... мое соединение. Таl{ой цемент образуют пуццол~ша, трас, даже простой кирпич. Но действие этих це~[ентов тем лучше, чем больше в ю1х I<ремнезема, могущего переходить в раствор: посему жид1<ое сте1<ло с бо11ьшим удобством и выгодою может заменять дорогую пуццолану и друrие цементы. Для того смешивают 100 частей жженой извести с 1О частями сухого Фуксова сте1<ла и смесь прямо употребляют для подводных работ. Этот способ получения гидравличес1<ой извести есть один из самых рацио- нальных. Стеклянная полива с большою пользою может итти для окраски стен домов и I<омнат. Обыкновенные, употребляемые в технике (извест1<:овые, 1<леевые и масляные) I<раски представляют многие неудобства, особенно же то, что они пачкают, не могут быть мыты, теряют вид от дождя, легко выцветают и потому требуют частой попраю<и. Примешивая к известковой краске жидкого сте1сла, мы получим после 01срас1<и почти стекловатую поверхность, которая превосходно удовлетворяет всем требованиям. Она имеет в особенности то важное достоинство, что может долго сохраняться и от мытья становится 1саждый раз ка1с бы новою; притом, п01<рывая стену плотным слоем, она защищает дом от сырости, ветров и т. п. Для того, чтобы выкрасить стену такою краскою, посту­ пают так: сперва покрывают стену слабым раствором поливы или, лучше, насосом опрыскивают всю стену. Высохшую стену по­ крывают смесью мела, жидкого стекла и краски, а иногда смесью одной краски с жидким стеклом. Последнее окрашивание повто­ ряют несколько раэ. Для белой :краски употребляют мел или, лучше, свинцовые или цинковые белила. Употребляя смесь поливы с белилами, получают краску, весьма быстро высыхающую, а чтобы воспрепятствовать это~1у, прибавляют порошка тяжелого шпата (барита или, правильнее, сернокислой окиси бария). Для других красок берут смесь мелу или белил с охрою, хромокис­ лы.м цинком, сернистым кадмием, ультрамарином, киноварью и др. Для красок нельзя употреблять берлинскую лазурь, парижскую синь и растительные краски. Можно также выкрасить стену обык­ новенною краскою или покрыть обоями и потом сверху покрыть стеклянною поливою. Красками, приготовленными на поливе, можно красить метат1ы, например железо, чугун, цинк, медь. Выкрашенные вещи можно безопасно нагревать; тогда кремнезем образует с металлом соеди­ нение еще более плотное. Выкрашенные металлы, устраненные от доступа воздуха, защищаются таким образом от ржавчины. Осо­ бенно пригодно подобное окрашивание для печей и заслонок, для котлов, паровиков и т. п. Стеклянная полива может таюк~ служить
32 () }1~ид1<ом cп!1<JI~. или СТЕl<ЛЯННОЙ ПОЛНВЕ для ш<расю-1 и живописи ш1 сте1,ле, фарфоре, г J1иняных изделиях и т. п. Смесь I<раски и ПОJIИВЫ, высыхая на сте1<ле, оставляе1' 01<рашенный шютный cJioй, который часто не от.i\lывается горячею водою. Для окрашивания сте1<ла в м0Jюч11ый цвет смешивают поливу с порошком тяжелого шпата. О1<рашенный этим путем предмет при прокаливании п01,рывается совершенною эмалью. Стеклянные, фарфоровые и 1'Iеталличес1ше nещи могут быть скрепляемы посредством крепкого или густого раствора Фуl{сова стекла. Для того нагретые 1<уски на месте слома смааывают по­ Jшвою, прикладывают, свяаывают и дают стоять в теплом месте. Примешивая наждак или мумию, можно с1<леенную вещь на1{аливать. Сращенные 1<ус1<и пристают стоJ1ь плотно, что на месте с1<реш1е­ ния труднее образуется трещина, чем на новом месте. Смесь жидкого стекла н 1<расок .:\IОжет служить для печатания на бумаге (для обоев) и на материях. Для таl<ого печатания употребляют или растворимое вещество, переходящее впоследствии в нерастворимое вещество, или. нерастворимое тело, которое в таком случае на1{ладывают на поверхность тела и прикрепляют к ней. В том и другом случае для окраски потребно та~.ше ве­ щество, которое скрепляло бы т1<ань и 1<рас1<у, необходима та~< называемая nротрава. Для нее обыюювешю употребляют раствор уксуснокислого глинозема, получаемый чрез смешение юзасцов и свинцового сахару. Ткань nропитывают таким раствором и сушат. Тогда уксусная 1\ис.r~ота улетучивается, а оставшийся глиноаем не ~южет уже быть от~1ыт от тюiни. Пропитывая ее крас1<ою, полу­ чим nрочную 1'рас1<у, происходящую от того, что г"11ю-юзем соеди­ няется или удерживает I<раску. Д.11я протрав можно употребJIЯТI> и многие другие вещества, способные плотно пристават1) I< т1<ани, соединяться с красками, переходить из растворимого соединенин в нерастворимые и не вредящие ни ткани, ни l(раскам. Такие усло­ вия в отношении ко многим 1<рас1<а~1 имеет сте1<ляш-шя полива. Кульман для окрас1<и бумаг и т1<аней с.мешивал крас1<и с поли­ вою и печатал узоры, или покрывал т1<ань поливою и после пе­ чатал на ней краскоIО. Образующееся (от влияния воздуха на поливу) углекислое кали можно отмывать водою, чтобы оно не. вредило ткани. Можно также насыщать I{али и делать кремнезем свободным, при содействии слабых кислот, например уксусной, соляной и др. Набойка не1<0торых красок выходит весьма проч­ ною и обходится дешевле, чем всеми другими протравами. Это относится, например, к ультрамарину. Стеклянную поливу можно употреблять также для серебрения и золочения листками и по­ рошком, для книгопечатания и для чернил. По совету Кульмана, смесь мелкоистолченноrо угля и поливы дает пре1<расные чернила. Такие чернила легко получаются, если в раствор едl{ОГО щел01(а
О ЖИД(<ОМ CTEI<JIE, ИЛИ СТЕI<ЛЯННОЙ ПОЛИВЕ 33 опустить 1<усо1< кожи и 1< полученной смеси угля и щелочи при бавить водного I<ремнезема. Столь многочисленные применения жидкого стекла заставляют полагать, что оно займет со временем почетное место в ряду веществ, необходимых для промышленности. Употребление Фук­ сова стекла еще столь ново, что, без сомнения, его ожидают многие улучшения. Но не должно ошибаться в надеждах извлечь из него те выгоды, 1<а1п1х оно не может принести. Так, почти всех и прежде всего поражает способность стеклянной поливы делать дерево несгораемым и негниющим. Но нам кажется, что в этом отношении должно ожидать от поливы наименьшей выгоды. Мы основываем наше мнение на следующем: 1) 01<ремнение дерева обходится довольно дорого; 2) окремнелое дерево становится хрупким; 3) оно способно тлеть; 4) и медленно гниет; 5) вода вымывает со временем часть поливы, хотя не может отмыть остальной части; 6) поташ или сода выветривается и притягивает влажность; 7) дерево теряет свой цвет и многие из свойств и т. д. ~ели ОI{ремнелое дерево и будет l(QГДа-либо введено во всеобщее употребление, то не иначе, I<ак при возможности по­ лучить совершенно 01<аменелое дерево, притом легким способом. Полезно было бы окремнелое дерев·о вымывать водою. Тогда вода извле1<ла бы образующиеся углекислые щелочи и весь избытоI< поливы, так что не было бы бесполезной потери материала. Для подводных и. подземных работ было бы весьма-полезно употреблять окремнелое дерево, точно так же, как и всякое дерево, пропитан­ ное минеральными веществами, например берлинскою лазурью, гипсом и др. Скорее всего можно ожидать применения окремнелого дерева в тех местах, где есть большая опасность от пожара и где необходимо, однако, употребление дерева, и оно не может быть заменено камнем, - например в банях, сушильнях и т. п. Гораздо большего ожидаем мы от других применений стеклянной поливы, особенно в отношении к окрас1<е стен и тканей. Зд~сь открывается богатое поле для опытов и исследований. Главное, предлагаемое средство для укрепления красок гораздо дешевле известных нам до сих пор, особенно если принять во внимание прочность, какую, напри.мер, дает полива стенным краскам. В этом отношении представляется столь много интереснейших предположений, что мы не решаемся в статейке, назначенной для рецензии, вступать в столь длинное объяснение о предполагаемом и ожидаемом. Сколько блестящих, самых вероятных предположе­ ний разрушило время, опроверг опыт 1 К нему должно обратиться в этом отношении. Во всяком случае, вместе с издателем названной брошюры и с г-ном Масловым нельзя не пожелать развития фабрикации 3 Зц. 2207. д. И. Менделеев. т. XVll.
34 о ЖИдI<ОМ CТIШJIE, или CTEI<JIЩ·II-lOЙ полив~ ЖИДl{ОГО стеI(Ла в России. ОднаI(О больше, чем разви·1,ия новой промышленности, мы желаем изучения свойств и ср~дств длн употребления растворимого стекла, потому что, прибавИl\1 еще раз, ожидаем в этом отношении весьма многого. .. Если войдет в большое употребление растворимое стеюю и именно в те роды промышленности, на которые мы у1хазали, то прибавится новое сильное орудие челове1<у, получится во~можнос·1ъ домашними средствами обходиться во множестве с11уча~n, умень­ шится потребность в веществах органических, а вещес·4,во, везде распространенное, ничего не стоящее, получит новое огромное применение. Много, много выгод, да что-то скажет опыт, что выйдет из наблюдений? * * В книге Д. И. Менделеева «Стеклянное производство», изданной в 1864 r., имеется специальная глава, посвященная описанию свойств растворимого стекла, его производству 11 применению. В ней, кроме из" ложенного в настоящей статье, сообщаются некоторые дополнительные сведения о жн,цком стекле. (См. стр. 380 настоящего тома). [Прид1. ред.].
)}{урн.ал «Не ст ник про.Аr ьш1лeuн.octnllil, т. !, No 3, дtарт, 1859, отд. 11, Совре.),{еН­ иая про.мыmлеиность, стр. 63-76. О ПРОИСХОЖДЕНИИ И УНИЧТО}КЕНИИ ДЫМА 1 С давних пор и много раз выс1<азывали .мнение о вреде и не­ приятности густого и постоянного дыма фабрик~ особенно в центрах их развития, в наиболее промышленных городах Западной Европы. Часто повторявшиесн жа;юбы еще в 1819 r. вызвали анrлийсI{Ий парJiамент н: принятию мер д;ш уменьшении ды~а, по крайней мере, в главных городах. Была составлена особая I\омиссия по этому предмету; в нее призnаJiи людей специаJiьных и вместе с ними рас­ смотре1ш uce до сих пор известные способы уничтожения дыма. Вероятно, за1<л10чение 1\ом.иссии не быJiо бJ1агоприятно этим спосо­ бам, ИJIИ, по 1<райне.И мере, ко.миссия увидела трудность применения этих способов ко всеобщему упо1'реблению. Мы делаем подобное предпоJiожение потому, ч.то только при новом возбуждении этого нопроса, 20 августа 1843 г., в парламенте прошел билль, которым поставлено было в обязанность всем фабрикантаы Лондона и его предместий заботиться об уничтожении дыма, происходящего от сожигания каменного угля, особенно под паровыми котлаьm. Мера парламента в это время была уже удобоисполнима, потому что в ответ на общественное требование было предложено и исп:Ы­ тано множество способов уничтожения дыма. В недавнее время, 11 ноября 1854 г., префект парижской пошщии (Пьетри) распоря­ дился, чтобы «В течение 6 месяцев владельцы заводов, употребляю­ щих паровые машины, приняли средства к полному сожиrанию дыма, производимого· печами этих приборов, или бы топили эти печи таким родом тош1ива, который дает дыму не более, чем кокс или дрова». Это постановление (ordonance) возбуждено было, как гово­ рит сам: префект, многими причинами: 1) часто повторяющимися замечаниями; 2) тем, что дым этот затемняет день, проникает в жилища, грязнит фасады зданий и общественные памятники и причиняет много неудобств и нездоровья соседям; 3) тем, что есть много средств к истреблению дыма, и средства зти очень просты. 3·~
36 u пРоисхож.дш-ши и УНичтожвrши дымл ВсJ1ед за этим предписанием явилось наставление 27 апрелs1 1855 r. о средствах уничтожении дыма, изданное I(омиссией от Совета общественного здравия, составленной иа Guerard Н. Fottrnel, F. Bruzard и Cl1. Combes (до1<ладчш<). Примеру парижс1<0rо пре­ фекта последовали многие другие. Вопрос более и более стал интересовать общество. Парижская а~шдемия наук и общество поощре­ ния промышленности не раа возвращались к этому же вопросу. Многие инженеры занялись разработкою его, тем бoJiee LlTO вопрос этот тесно свяаан с весьма важным современным вопросом об экономии горючего материала. Избравши этот же предмет дли настоящей статьи, мы имели в виду познакомить с ним наших промышленников, указать ложность многих из предложенных приемов и показать тот путь, которым до11ж1ю ис1сать полного разрешениS1 этого вопроса, могущего сразу удоrтетворит1) и требовшшs1м обще­ ственной гигиены 11 выгодШ\1 фабрикантов. 11 Для разрешения вопроса об уничтожении дыма необходимо определить его причину 11 усJювш1 образова11иS1, потому мы и начи­ наем с этого. Горение топлива может быть полное и неполное. Вещества, выходящие из трубы при пол11ом горении, все суть пары или газы бесцветные, имеющие толы{О весьма слабый запах. 1 При неполном горении в веn{ествах, выходящих чрез трубу, будут находиться части, сами :могущие гореть и развивать теплоту. Эти части могут быть газообразны (1<ак углеродистые nодороды 11 01<ись уг11ерода) или тверды (как уголь), или жид1<и (1<ai< смолы, I<реозот и др.). Очевидно, что неполное горение невыгодно, потому что даром теряется материал, могущий развивать теплоту. Экономия топлива требует полного горения; так l{aI< дым происходит толы<о от не­ полного горения, то, значит, уничтожение дыма, при хороших условиях, должно согласоваться с ЭI{ОНомиею топлива. Продукты неполного горения называются дылtо.лt только тогда, когда между ними находятся твердые легкие части угля (обыкновенно пропитан­ ного смолами), или сажа. Иа этого видно, что можно уничтожать ДЫМ, Не удовлетворяя УСЛОВИЯМ Эl{ОНОМИИ В ТОПЛИВе: СТОИТ ТОЛЬКО удалить эти твердые частички угля, потеря в топливе тогда может состоять из газообраан~х веществ. То же несогласие в уничтожении дыма с э1<ономиею в топливе получается тогда, когда для этой 1 Продукты полного горения, идущие в трубу, суть: уrле1шслота, азот, сернистая кислота, вода 11 пзбыток вошедшего воздуха вместе с азо­ том, оставшимся от воздуха, послу>1швшего для горения. -
.О ПРОИСХОЖДЕНИИ И УНИЧТОЖЕНИИ ДЫМА 37 цели употребляют средства, способствующие бесполезной потере тепла. От](уда же происходят эти частиLНПI угля, наполняющие ды'М? При температуре наших печей уголь не превращается в пары, не улетает; следовательно, дымные частич1<и угля не суть охлажденные пары угля. Это таю1<е не суть частичr<и угля, механичес1<и унесен" ные ИJIИ оторванные газами от угля топлива, подобные ис1<ра.м, потому что в самодувных печах, топимых 1<01\сом или древесным углем, при благоприятных обстоятельствах, хотя и при самой СИJIЬ­ ной тяге, вовсе не замечается дыму. Чтобы понять, откуда про­ изошел уголь дыма, до11жно за.метить, что он и по происхождению и по виду вполне сходен с частичками угля, находящимися в смоле, получаемой при сухой перегшше I<аменного угля или дерева; он сходен с сажею, замечаемою при горении смолы, масла и др., он же находиrся в самом пламени свечи. Ст6ит в пламя погрузить нож, на нем осядет сажа, т. е. мелкие частички угля. Такой же точно уголь, или сажа, происходит при накаливании паров органи" чес1<их веществ без доступа воздуха. Tai<, например, пропус1<ая светильный газ чрез сильно раскаленную труб1<у, мы получим в н~й сажу. То же самое дадут пары спирта, эфира, скипидара, каменно" угольного масла и др. Значит, сажа происходит при накаливании парообразных, газообразных органических веществ без доступа воз" духа. Но, очевидно, не эта причина служит для образования сажи в дыме печей. Там воздуху много приходит в печь, и всегда часть I<ислорода остается в дыме. Но большинство органических тел образует сажу и при горении с доступом воздуха, когда есть одно из следующих условий: а) I<огда температура горения низ1<а. Так, при горении смолы обра­ зуется много сажи, ибо температура пламени достаточна для разло­ жения смолы и для горения водорода и некоторых газообразных прQ­ дуктов и недостаточна для такого накаливания образующейся сажи, чтобы она могла гореть. Не только твердые тела для горения требуют известной температуры (графит и алмаз горят только при самой воз" вышенной температуре), но даже газы могут загораться при различных температурах. Это доказывают тем, что в струю горящего газа и кислорода помещают разные накаленные предметы, например ме­ таллы. При одной степени их накаливания струя газа заrорается, а при другой- нет. Та1<, для горения болотного газа нужен бело­ калильный жар, для воспламенения окиси углерода и светильного газа достаточен краснокалильный жар, а водород загорается даже при вишневокраснокалильном жаре. Для доказательства необходи­ мости известной температуры для поддержания горения служит и следующий простой опыт: в пламя свечи или спир:rа погружают (1'"ор1·1Зонталыю) частую металлическую сетt<у, Тогда шщмя Пе
38 О ПРОИСХОЖДВI-lИИ И УНИЧТОЖЕНИИ ДЫМА переходит за сет1<у, потому что металл поглощает много теплоты, понижает температуру пламени, и оттого оно гаснет. Чрез сет1<у проходят несгоревшие газы, и их можно зажечь поверх сет1ш. Неполное горение сажи и газов в печах [об] условпивается главным образом недостаточно высо1<ою температурою проду1<тов горения. Охлаждения их зависят от множества причин: от прюсосновения с более холодными частями печи (например с поверхностью паро­ вого котла), от прикосновения с новым холодным топливом, от охлаждающего влияния сильной струи холодного воздуха (оттого пламя свечи можно задуть), от примеси негорючих газов: азота, углекислоты, паров воды, поглощающих много теплоты, и т. п. Устранить эти причины-эначит способствовать 1< уменьшению дыма. И действительно, многие способы уничтожения дыма основаны единственно на возвышении температуры дыма и газов, происходя­ щих при горении, ·прежде чем они пройдут в трубу. По причине сильного жара, развиваемого отражательными (например пудлинго­ выми) печами, они почти вовсе не дымят. б) Вторая главная причина, могущая способствовать образова­ нию сажи или твердых несгоревших частичек угля в дыме, есть, без сомнения, недостаточность воздуха или, правильнее, его 1<исло­ рода. Так, масло, сгорая в ночнике с одним простым фитилем и без стекла, сильно коптит, т. е. дает сажу. Но то же масло в лампе с двойным притоком воздуха, с круглым фитилем и со стеклом сгорает без всякой копоти. Различие в обоих случаях зависит от количества воздуха, приходящего I< пламени. Если ламп~ хорошо устроена, т. е. если количество входящего воздуха именно сораз­ мерно с количеством сгорающего масла, то леr1<0 доказать, что недостаток воздуха способствует образованию копоти. Стоит заткнуть одно или два отверстия, проводящих воздух к пламени, приток воздуха станет меньше, и пламя начнет копт'Ить:В большин­ стве фабричных и I<омнатных печей нельзя объяснить образование дыма недостатком воадуха, потому что воздуха всегда приходит более, чем должно, и в дыме есть еще достаточно кислорода. Впрочем, этот кислород смешан с большим избытrш.м газов, не могущих поддерживать горение, а оттого его свойства способство­ вать горению значительно уменьшаются. Деви покааал, что, впус1<ая струю водорода в разреженный воздух или смесь его с большим количеством углекислоты, неJfьзя получить постоянного пламени. Для воспламенения камфары в разреженном воздухе нужна гораздо высшая температура, чем для воспламенения ее в обыкновенном воздухе. Смесь равны~ объемов воздуха и угле1<ислоты не способна уже поддерживать горение свечи, и животные в таком воздухе умирают. Эти-то причины заставляют впускать в печь гораздо большее 1соличество воздуха противу того, 1<акое необходимо для
·О ПРОИСХОЖДЕНИИ И УНИЧТОЖВJiИИ ДЫМА 39 полного горения. Действительно, после горения остается азот и образуются углекислота [и] газы, горения не поддерживающие. Их примесь разрежает 1<ислород и делает его уже неспособным под­ держивать горение. Многие опыты п01<ааали, что r<оличество воз­ духа, входящее в печи, дающие весьма хорошие результаты, в 2 раза более того, сколы<о было бы необходимо для полного сгорания. Для горения 1 фунта каменного угля необходимо (средним числом) ОI(ОЛО 21/2 фунт. l{ИСЛОрода или 11 фунт. воздуха, т. е. около 31 куб. фута воздуха при температуре в 16° Р, а обыкновенно вгоняют по 200 1<уб. футов воздуха на I<аждый фунт топлива (или 01<оло 14 I<уб. м на 1 кг угля). Того же самого вывода достигнем, если посмотрим на правила для устройства печей при паровиках. Там на I<аждые 3 1<г угля, сожигаемого в час, делают в решетке золыrи1{а отверстие в 5 кв. дм. А так как средняя с1<орость при­ тш<а воздуха в зольниках равна 16 м в минуту, то, значит, в час пройдет 60Х 16Х 5 / 100 =48 куб. м воздуха на 3 кг угля, или 16 1<уб. м на 1 кг, т. е. около 219 куб. футов на 1 фунт топ­ лива. Разложения дыма показали, что всегда почти, I{Orдa достигают по11ноrо сожигания дыма, на 1 часть (по весу) углекислоты при­ ходится около 4/ 5 кислорода, или на 1 объем углекислоты-! объем 1<ислорода. Этот излишек воздуха, необходимоrо для полного сгора­ ния, весьма вреден для экономии топлива, потому что большое количество теплоты идет на его нагревание. Между !JОПытками уничтожения дыма многие состоят в увеличении притока воздуха или, точнее, устройстве добавочной струи возд~а, служащей для сожигания дыма. Многочисленные опыты и простые соображения показывают, что при этом нельзя согласить экономию в топливе с дымосожиганием. Жар, развиваемый горением дыма, идет на нагревание холодного воздуха, приводимого для сожиrания дыма. А это нагревание воздуха необходимо как для успеха горения, так к для подцержания тяги. Истинный единовременный успех в отношении к дымосожиганию и к экономии топлива должен быть, без сомнения, основан на уменьшении притока воздуха, против употребляемого ныне. Этого достигают только при особом устрой­ стве печей и при особом способе топки, о которых мы скажем в своем месте. При господствующем устройстве печей нет возмож ... ности уменьшить приток воздуха и в то же время достичь полного горения. Итак, дым происходит от того, что топливо способно давать пары или газы, разлагающиеся при горении и выделяющие сажу, которая или по недостатку воздуха, или от охлаждения ~е усп~­ вает сгореть и уносится вместе ~ газами и воздухом, придавая иы· черный цвет и все неприятные свойсте_а дыма.
40 О ПРОИСХОЖДЕНИИ И УНИЧТОЖЕНИИ ДЫМА Количество и свойства дыма зависят не только от устройства печей (которым обусловливается или недостаток воздуха, или низ1<ая температура, недостаточная для полного сгорания дыма), но и от I<ачества топлива, потому что различные сорты его выделя1от раз­ .rшчное количество горючих паров или газов. Так каt( I<окс, дре" весный уголь и антрацит не могут почти давать горючих паров или газов,1 то они и горят без дыма. Если из них и обраэуютсн подобные гааы и пары, то в самом незначительном количестве, и потому они успевают сгорать вполне, что зависит в особенности п от того, что температура горения этих сортов топлива очень велика. Сырой торф, лигнит и сырые дрова дают большое l(ОЛИ­ чество дыма. Это зависит от двух причин. Эти сорты топлива содержат много водорода, выделяющегося первоначально в соеди­ нении с углеродом в виде горючих паров и газов, могущих лег1<0 давать дым. Вторая причина большого дыма от торфа, сырых дров и лигнита состоит в том, что они дают мало теплоты, и оттого сажа не может гореть. Различные сорты каменного угля и дров, при равных условиях, способны давать весьма различное I<оли­ чество дыма. Для 1<аменных углей зто различие зависит главным образом от их состава. Каменный уголь выделяет тем больше дыму, чем больше способен давать горючих паров и газов при своем накаливании. А так н:а1< эти пары и газы состоят из соединений углерода и водорода, то каменный уголь тем больше дает дыму, чем больше· в нем водорода, ибо углерода во всех родах топлива содержится более, чем нужно для обр~зования горючих паров и газов в соединении с водородом. О 1<0.rшчестве водорода, заклю­ чающегося в каменном угле, можно судить по количеству ко1<са, получающегося из угля, потому что получение кокса и состоит в удалении из каменного угля всех веществ, легко дающих пары и газы. Итак, чем меньше каменный уголь оставляет коксу (т. е. чем больше содержит водорода), тем больше способен давать дыму. Этот вывод можно поверить, сравнивая таблицу среднего состава. великобританских углей, приведенную в известном техническом лексиконе Муспрата (в статье «Fuel»), сравнивая ее с показаниями опыта, относительно 1<оличества дыма, происходящего при сожига­ нии этих сортов каменного угля. Средние цифры, выведенные из состава валлийских (1), нюкестельских (11), ланкаширских (III) и шотландских (IV) каменных углей, таковы: 1 Эти сорты топлива содержат почти один углерод с малою примесью водородных веществ. Они, при горении, развивают или окись углерода (1согда воздуху мало), или углекислоту. Первая есть газ горючий, но этот горючий газ легко воспламеняется и при накаливании не двет сажи. а потому и не способствует образованию из нее дыму.
О ПРОИСХОЖДЕНИИ И УНИЧТОЖЕНИИ ДЫМА 41 У'дельныft Углерода Водорода Азота Серы I<нслорода Пеплу I<оличество вес yrлel\ кокса I 1.315 83.78 4.79 0.98· 1 .43 4.15 4.91 72.6 11 1.256 82.12 5.31 1.35 1.24 5.69 3.77 60.7 ПI 1.273 77.90 5.32 1.30 1.44 9.53 4.88 60.2 IV 1.259 78.53 5.61 1.00 1.11 9.69 4.03 54.2 Судя по составу (1<оличеству водорода и I<окса), валлийс1<ий уголь должен давать наименьшее I<оличество дыму, а шотланд­ с1<Ий - наиб011ьшее. И действительно, валлийские фабрю<и почти не дают дыму. Сперва приписывали это толы<о особому устройству валлийских паровых котлов, но опыты показали, что в других странах, при топке другим углем, и эти паровики дают так же много дыму, l{aic и другие, следовательно отсутствие дыма про­ исходит от состава валлийс1сих углей. С другой стороны, пока­ зания всех путешественниr<ав согласны в то~r, что шотландские фабри~<и дают весьма густой черный ды.м, I<акой редко видно в других частях Великобритании. Но, при сравнении состава валлийс1сих и шотландских углей, ыы видим в 1соличестве водо­ рода разность :меньшую, чем в 10;0 (4.79 и 5.61); неужели такая ничтожная разность имеет столь существенное влияние на свой­ ства угля?-легко спросит каждый. Действительно, весьма малое количество водорода может способствовать к образованию боль­ шого количества горючих паров и газов, потому что эти вещества содержат всегда много углерода и мало водорода. Т~н<, в болот­ ном газе на 1 часть водорода 3 части углерода, в светильном газе 6 частей, в бензине 12 частей, в нафталине 15 частей. По­ ложим, что весь избыток водорода, находящийся в шотландском угле, взошел в состав бензина. Тогда количество углерода (кокса), остающегося после накаливания шотландского угля, должно умень­ шиться почти на 10°/0 , I<оторые с 0.82 [части] водорода образуют около 11°/0 бензина. А это количество бензина после неполного горе­ ния может придать дыму весьма большую густоту. Удаление углерода в виде бензина (или другого летучего углеродистого во­ дорода) объясня~т уменьшение количества кокса. Валлийский уголь, содержа 01<оло 84°/0 углерода, дает около 73°/0 коксу, а шотландский с 79°/0 углерода дает только 54°/0 коксу. Дым каменного угля иногда бывает необыкновенно густ. Это зависит от того, что некоторые угли содержат очень много водорода и дают очень мало коксу. Tai<, известный бодrитский (из Bodhead в Шотландии) уголь, добытый в 1849 г., давал только 28°/0 коксу_ и 7l1/2°/0 п~ров и газов. Такой уголь составляетJ конечно,.
42 О ПРОИСХОЖДЕНИИ И УНИЧТОЖЕНИИ ДЫМА драгоценный .материал для получения светильного газа в тех случалх, где нужно весьма большое пламя (пламя тем больше, че1\·1 больше тошшво дает горючих паров и газов), но он дает весьма большой дым (и мало развивает теплоты). I<аков бы ни был состав t(амен- 1-юго угля, он всегда почти содержит бо11ее 1°/0 серы и около 1°/0 азота. Эти составные вещества делают дым каменного угля весьма неприятныы и вредным. Действительно, при сожигании вся сера выделяется в виде сернистой ~шслоты и большая часть аэота в виде аммиачных соединений и синерода. Все эти вещества и вредны для дыхания и имеют, J{aI{ известно 1шждому, весьма не­ приятный запах. Особенно неприятна сернистая кислота. Та1< J{aI{ в дереве содержится гораздо меньшее 1<0личество серы, то в этом отношении дерево имеет преимущество пред 1шменным углем. Впрочем, сухое дерево во всш<ом случае дает меньше дыму, чем каменный уголь, обы1<новенно употребляемый для тош<и (жирный каменный уголь, или уголь, дающиИ длинное пламя). Это зависит от состава дерева и от его плотности. Хотя дерево содержит постоянно больше водорода, чем 1<аменный уголь, но зато n де­ реве много кислорода, что видно из прилагаемой таблицы состава нескольких сортов дерев, высушенных при обыю-ювенноИ темпера­ туре. Должно заметить при этом, что l{Оличество пеплу (около 1/2°/0) и азота (около 1°/0) здесь не принято во внимание. Уrлеродn Во.аородп. Кислорода Дуб•......... 49.43 6.07 44.50 Ясень... . ..... 49.36 6.08 4-4 .57 КJ1ен . .. . ...... 49.80 6.31 43.89 Бук........ .. 48.53 6.30 45.17 Береза . ...... . . 48.60 6.38 45.02 Черный TOПOJlb • . . 49.70 6.31 43.99 . . Липа.... . . . . . 49.41 6.26 43.73 Ломкаяива . . . . . . 48.44 6.36 44.80 Ель . .... . ... 49.95 6.41 43.65 Пихта . . . . . . . . . 49.59 6.33 44.02 Сосна.... .. " . . 49.94 6.25 43.31 Лиственница . . . ... 50.11 6.31 43.58 Следовательно, в самой ыассе дерева уже заключается зна­ чительное количество кислорода, необходимого для горения. Оттого оно совершается полнее, дыму образуется менее, чем при горе­ нии каменного угля. Притом дерево гораздо менее плотно, чем каменный уголь. Один 1<убич.ес1{ИЙ фут каменного угля весит по
О ПРОИСХОЖДЕНИИ И УНИЧТОЖЕНИИ ДЫМА 43 меньшей мере 85 фунт., тогда 1ш1< вес кубического фута сухой березы не более 49 фунт., дуба 60 фунт., липы 42 фунта, сосны 47 фунт., и т. д. Эта рыхлость дерева делает разложение его более леГI{И~r и поверхность горения более обширною. 1 Так как эти причины облегчают полное горение и способствуют уменьше­ нию дыма, значит, что чем легче дерево. тем: оно меньше дает дыму. Но этот вывод не всегда оправдывается практикою, потому что чем pыxJree дерево, тем ниже температура, развиваемая им, а следовательно, и тем меньше вероятности для полного горения. Так J(aI{ степень температуры горения дров мноrо зависит от влажности, то и понятно, что чем сырее дрова, тем они больше да!от дыму. Итан:, 1\оличество дыму, образующегося при горении дров, зависит от следующих причин: плотности дерева, его со­ става и влажности. Для разъяснения причин образования дыма остановимся на одном фа1{те, сразу l{ажущемся довольно странным. Ежедневные наблюдения могут убедить 1\аждого, что дым является толък<? после эю<лащш нового топлива, пото:м уменьшается, наконец, 1шrда еще горение продолжается, дым совершенно исчезает, и из трубы выходят только прозрачные газы. В тот самый момент, 1<оrда I<ладут новое топливо, является вновь густой дым. Опыты и наблюдения показали, что при топке жирным каменным углем в течение часа дым, выходящий из трубы, имеет очень темный цвет около 20 минут, бледный цвет 15 минут, остальные 25 ми­ нут выделяется совершенно прозрачный дым без сажи. Эти наблю" дения относятся, конечно, к печам обыкновенного устройства, а именно 1<: печам, устраиваемым при паровых котлах. Нетрудно объяснить эти явления на основании того. что сказано выше. Образование дыма при новой закладке зависит опять-таки от многих причин: а) Новое топливо дает больше горючих паров и газов, чем прогорелое. Чем дольше топливо лежит в печи, тем больше вы­ деляет горючих . газов и паров, под конец из каменного уrля остается ко1<с, из дерева - уголь; оба _горят без пламени, оба не дают дыма. б) При заклад~<е нового топлива с ним происходит первона­ чально не горение, а просто сухая перегон.ка, потому что новое топливо обыкновенно кладется сверху оставшихся углей (коксу). Жар этих углей заставляет брошенное топливо разлагаться. Выде­ ляются пары и газы, но они не находятся в условиях, необходимых 1 Заметим, что все эти качества деJ1аюr дерево более. плохим топ­ ливом" чем каменный уголь, в том отношении, что пониж~ют :reмi:repa-· т;rру горения и· уменьшают количество теплоты: ,
О ПРОИСХОЖДЕI-IИИ И УI-IИЧТОЖЕНИИ ДЫМА " для их полного горения, потому что они не могут 1-~а1<алиться (жарко горящие уголья лежат снизу) и встречают воздух уже бедный r<ислородом и богатый газами, не поддерживающими горе­ ния. Эта бедность кислородом и богатство углею·1слотою и азотом происходят от того, что воздух, приходящий 1< проду1стам пере­ гонl\и, уже успел послужить для горения сильно на1<аленноrо угля, лежащего снизу. Сказанное объясняет, почему многие дымо­ сожиrательные печи основаны на том, что ноnое топливо I<Ладется ниже старого, и1ш, правильнее, на том, что воздух проходит сперва чрез новое топливо, а потом чрез сильно рас1(алеш1ые остатки старого топлива. в) При закладке нового топлива обраэуетсSI много дыму и потому, что температура печи понижается. Это зависит 1<а1< ·от того, что новое топливо холодно, тш\ и от того, что для эа~<лад1\и его отпирают дверцы, чрез 1<оторые врывается в печь струя хо­ лодного воздуха. Они охлаждают внутренность печи и тем уве­ личивают вероятность неполного горения и образования сажи. Понижение температуры при за1<ладке нового топлива зависит отчасти и от того, что новое топливо подвергается сухой пере­ гонке, а для нее необходимо много теплоты, I\оторая делается скрытою (скрытая теплота поглощается при переходе тел в пары и при всяком разложении). r) Наконец, усиление дыма при каждой новой заклад1<е топлива зависит и от того, что (после того 1сак запрут дверцы) оно зава­ ливает отверстия в решетке и чрез это доступ воздуха чрез решетку затрудняется, так что его становится недостаточно для горения. По :мере того как топливо прогорает, промежутн:и между отдельными 1<усками его становятся больше, и воздуху проходит больше. Комб наблюдал однажды, что после заклащп1 в печь нового топлива чрез решетку очага проходило в 1 минуту 5SЗ/100 куб. :м, а перед новою эа1<ладкою топлива, т. е. когда старое прогорело, 17 66/ 100 куб. :м в минуту, т. е. увеличилось более, чем в 3 раза. Уменьшение I{оличества притекающего воз­ духа, конечно, связано и с уменьшением температуры печи, -дым становится менее жарким, и тяга уменьшается. Совокупность перечисленных причин показывает всю сущность задач, которые предстоит разрешить для разрешения вопроса о соглашении эко­ номии в топливе с дымоистреблением. В следующих статьях мы постараемся изложить начало и устройство употребительнейших приборов для уничтожения дыма печей. Описание их мы разделили на четыре отдела: 1) дыму дают образоваться, но не допускают саже улетать из трубы, удерживая ее механическими средствами; 2) дыму дают образо­ ваться, но его сожиrаю-т, устраивая или в самой печи, или около
О ПРОИСХОЖДЕНИИ 11 УННLJТОЖЕН11И ДЫМА пролета добавочную струю воздуха; 3) дыму дают произойти, но его уничтожают, подвергая действию высокой температуры в но­ вой печи или в особой ее части; 4) устройство печей, особенно решетr<и, из.меняют та~<, чтобы дым не мог образоваться. К этому последнему I<лассу относятся, нонечно, и все приборы, в кото­ рых отоп11ение производится смесью горючих газов и воздуха. Об них мы та101<е упомянем, тем более, что этот род отопления представляет много существеннейших выгод.
D ~Щiо:41 " ~-\,~к.r1~~ ,μ_ 11!у 4иfV~":/:""'1 i-t"~ v'l';.2t-Зd1 а~- ::c:;J;~'-(_..uLи,a,,и,Jи ~~ ~ ~ ~11 • . п-(,~,/'.<- ~ (;и,ШJ~~~J ~ Р-- ~~-~~-А:~~ 1 1 Задумал я писать технолоrшо бо.пее 1864 самостоятельно, чем No 28-30, а по­ тому переменилось и название всеrо издания. В сте1(лоделии изложены мною самостоятельно статьи о составе кре~~­ неземистых соед[инений] и стекла. )1 :==:::.. ~Jvd ?![uvW./Jfl~r/. fflИU[r:rf ~'W,' rpu.k1~,._;-~~ Pk ~- ~~~~ '."с4~~~ JfJfl( ~ /оРф 31 Стек"т~янное производство. Выпуск 4-ый - Технической энциклопедии, издаваемой под редакц[ией] Д. Менделеева. 1864. 1005/1
ТЕХ~ИЧЕ~МН ~НШЖJ1UПЕдШ изда:ваемая подъ JН~даJ\дi~ю Д. ~IЕНДЕЛ1>ЕВА, 1.1 ЧETBEi'T.blJI ВЫВ Yt:Kr".Ь. ---- СТUИПОЕ ПРОИ3ВОIUТВО. ПЕРЕВЕДЕНО, ДOflOjHEHO И ИЗПАНО Пtва -t ру6. rPp.J ьtt. up. эа J +. currвm.rmr'- )Jздaвie Товарищества ·О~щеr.тsепвu Пы~а.. i@f.lt..
ПРЕДИСЛОВИЕ В 1861 г. товарищество «Общественная польза» .начало изда­ ние под названием «Технология по Вагнеру». Предполагалось, что оно будет заI\лючать в себе перевод и дополнение «Технодо ... гии» Вагнера, но уже при первых выпус1\ах оказалось, что текст Вагнера во многих местах должно было значительно дополнять и изменять, чтобы придать ему характер, соответственный требо­ ваниям нашей публики, и в особеннности для того, чтобы сооб· щить сочинению более практического значения, чем в оригинале. При составлении следующих выпусков то же самое проявилось еще .яснее и в большей мере: неr<оторые отделы должно было составить и11и совершенно вновь, или целиком заимствовать из других источников. }l{елание сделать в этом отношении все воз­ l.Южное заставляет не отступить пред оказавшимися неудобствами, а потому мы решились переменить название самого сочинения, заимствовать отдельные тра1{таты из тех сочинений, какие ока­ зываются, по нашим сведениям, наилучшими, прибавлять и допол ... нять, где возможно и нужно, словом - мы решились быть свобод­ НЫ1\Ш в выборе оригинала. Наша цель - издавать последовательно ряд оригинальных, пере­ водных и дополненных технических руководств по отдельным производствам, а потому общий титул всего сочинения мы из­ брали - «Техническая энциклопедия». Материалом для нее будут служить: 1) оригинальные труды некоторых наших специалистов, обещавших нам свое содействие; 2) переводы и дополнения специальных сочинений по отдельным производствам. Не желая стеснять себя заранее заданной программой, мы по­ стараемся, по мере возможности, дать сборник руководств воз­ можно полных в теоретическом и практическом отношении по всем г11авнейшим производствам, а особенно по тем, которые имеют или должны иметь наибольшее значение для развития нашей про­ мышленности. 4 Зак. 2207. П. И. М~нпелеев, т. хvп.
50 ПРЕДИСЛОВИЕ Порядок появления отдельных выпусков будет зависеть отчасти от требования публики, отчасти от выработки, какой потребуют некоторые отделы. Каждый выпуск составляет самостоятельное целое, а потому продается отдельно. Предлагаемый выпуск предупредил обещанные три выпуска потому, что товариществу «Общественная польза» было не раз заявлено о необходимости руководства по сте1<лоделию и потому еще, что явились в недавнее время сочинения Пелиrо и Штейна, обнимающие этот предмет почти со всех сторон, а потому и по­ служившие оригиналом для перевода и составления всей второй части выпуска.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СТЕКЛОДЕЛИЯ Исторические замечания Стеклоделие было известно уже в глубокой древности. Его открытие должно быть почти современно открытию способов для выплавки металлов и для обжигания глиняных изделий, потому что при этом часть земляного вещества вместе с древесной золой легко превращается в стеклообразную массу. Несомненно, впрочем, что после того как заметили образование стекла прошло еще много времени, пока научились приготовлять из стекла различные изделия, а особенно стали готовить дутые стеклянные изделия. Плиний в своей «Historia naturalis» (XXXVI, сар. 26) рассказывает следующее об открытии стеклоделия: «Путешествующие торrовцы селитрою 1 в Финикии на береrу реки Белус развели огонь для приготовления пищи и, не нашедши камня, которым бы могли заменить таган, употребили для этой цели кусок селитры. Действием огня это вещество сплавилось с береговым песком и образовало прозрачную жидкость, которая после застыла в твердую прозрачную массу. Это научило фини­ киян приготовлению стекла». Достоверность этого рассказа до­ вольно сомнительна уже потому, что для образования стекла нужна температура весьма возвышенная, какой нельзя достичь в простом костре на открытом воздухе. Несомненно, впрочем, что финикияне были одни из первых производителей и торговцев стеклом. Неко­ торые места древних греческих писателей 2 и исследование еги­ петСl(ИХ остатков дают повод думать, что лет за 1600 до Р. Х. были уже известны стеклянные изделия в Египте. Мемфисская фабри1\а в Египте, сидонская фабрика, устроенная финикиянами, 1 В древности селитрою (nitrum) называли не только то вещество (азотнокислое кали), которое ныне называется селитроюJ но также нечи-. стый поташ и нечистую соду. В этом последнем случае слово nitrum бЫло равво слову natron. 2 Например АристофанаJ комедия «Облака», 2 акт, ~З-я сцена.
52 СТЕI<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ТЕОРЕТИЧЕСI<АЯ ЧАСТЬ и греческая фабрика на Лесбосе долгое nремя пользовались боль­ шою изnестностыо. Египтяне готовили стеклянные изделия не только бесцветные, но и 01\рашенные I<расным, зеленым, синим и другими цветами, приготовляли даже ис1\усственные драгоцен­ ные 1<амни, подражая рубинам, изумрудам, гиацинтам и сафирам. Последними родами стеклоделия славился город Тебес. Во nремена Плиния стекляннаи фабрикация распространилась уже в Галлии и Испании. Но во времена первых римс1<их и.мператороn хорошие сте1<лянные изделия ценились в Риме необыю·ювенно дорого, и сте1с-:­ лянные кубl(И стоили даже дороже золотых и серебряных. Потом стеклоделие так развилось в Риме, что мастерам этого дела на­ значен даже был особый квартал в этом городе. Приготовление стекла производилось тогда чрез сплавление белого песt\у с по­ ташом и небольшим I\оличеством раковин, которые заменяли из-· весть, употребляемую ныне. J\.\accy два раза расплавляли и потом выдували и обтачивали 1 из расплавленной массы разные пред.меты. Судя по этим сведениям и по найденным остат1\ам древних стеклянных изделий, видно, что ни в способе обработки, ни в качестве продукта стекло древних не отличалось существенно от нашего стекла, и едва ли найдется I\акая другая отрасль тех­ нического производства, которая с древних времен столь мало усовершенствовалась, как стеl<лоделие. Главнейший успех в этом деле составляет то, что наttдены дешевые стекловаренные мате­ риалы и более верные способы_ выработки стекла, отчего стекло, бывшее в древности доступно тш1ько богачам, ныне имеет столь низкую цену, что его употребление распространилось во все классы народа. Потому-то стеклянные изделия древних служили только предметами рос1<оши (для украшений и т. п.), а ныне они стали предметом удобства и даже необходимости. Повсеместное распространение сте1<ол для окон и стеклянных сосудов для употребления * напитков оказало существенное влияние на развитие этой промышленности. Греческие и римские богачи пили из стеклянных сосудов, украшали сте1<лами стены и употребляли даже стеклянные зеркала, но только в Пl ст. стеr<ла стали употреблять для окон, - до тех же пор оконные стекла _заменялись роговыми пластИНJ(ами, слюдою и другими прозрачными :веществами. В Помпее найдены в развалинах одной залы в бане рамы со стеклами столь же чистыми, как и наши обыr<новенные оконные стеl{ла. Должно заметить, впрочем, что стекла древних .большею частью были непрозрачны, что вероятно зависело от "Того, что неискусно обработанная сте1<лянная масса расстекловы- 1 Aliud flatu figuratur, aliud torno teritur, aliud argenti modo coela tur. Pilnius, XXXVI. 26. • Хранения. [Прим. ред.].
ИСТОРИЧВСI<ИЕ ЗАМЕЧАНИ~ 53 валась, т. е. превращалась в рух или шлак, о чем мы СI<ажем подробнее впоследствии. В VI ст. сте1ша стали употреблять для церковных 01,он, но еще в XVI и XVII ст. 01<онные стекла были столь дороги, что их употребляли толы<:о в J<няжеСI(ИХ дворцах. Полагают, что возобновление стеклоделия в Европе произошло только после 1<рестовых походов, и до тех пор стекло привозили из Азии. Венецианс1<ие изделия долго почитались неподражаемыми. Особенно прославился сте1,лянный завод, построенный на острове Мурано (подле Венеции, в 1291 r.) . Производства зер1<ал и би­ сера на этом заводе действительно достигли значительного совер­ шенства. Способы выработки на венецианских заводах хранились в глубочайшем се1<рете. Монополию сте1<лоделия со временем раз­ делИJIИ с Италиею Богемия и Франция, особенно первая, которая и поныне славится своими стеклянными произведениями, чему не мало содействует богатство этой страны отличными материалами, необходимыми для приготовления хорошего стекла. В конце прош­ лого столетия в Богемии были уже 66 стеклянных заводов, а в на­ стоящее время в этой небольшой стране действуют до 112 стек­ лянных заводов. Из Италии, а также из Богемии в последние века приготовление лучших сте1шянных изделий распространилось по всем частям Германии, Франции и по всей остальной Европе. Та1<, в АвстрийСJ(ОЙ империи в настоящее время в ходу более 200 заводов с 300 печами и ОI<оло с 1950 горшками; работою зани­ маются до 28 тыс. человек, производится около 180 тыс. пуд. сте1<ла, ценою на 4 млн. руб. ежегодно. Во Франции сте1<лоделие было известно издавна, но развилось оно только со времен Кольбера, который обратил особенное внимание на ату отрасль промышленности. Стеклянные заводы во Франции особенно развились после тоrо, J{ак Французская акаде­ мия обратила (в 1759 r.) внимание на ату промышленность и назначила премию за лучшее исследование о дешевых способах приготовления стеJ(ла. В Англии первый стеклянный завод построен был в 1557 r.; вскоре затем устроился и другой завод в Stour- bridge, который известен своею преl{расною огн~постоянною гли~ ною. Работники были большею частью немцы из Лотарингии. Эта промышленность была, впрочем, очень стеснена в Англии особыми постановлениями, отчего стеклоделие не процветало в Англии до последнего времени. Только тогда, как Роберт Пиль в 1845 r. изменил· способ и величину сбора налоrа со стеклянных изделий, фабрикация стекла стала быстро распространяться в Ангщ~и, и тогда в короткое время англичане успели достичь больших успе­ хов в этом деле и ввели в нем даже несколько значительных усовершенствований, начавши употреблять каменный уголь как топливо для плавки стекла.
54 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ТВОРВТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Фабр~кация стекла в России началась в половине XVII ст.J - но развилась толы<о в XVIII и те1<ущем столетиях. [.•.) Должно заметить, впрочем, что условия выработ1<и сте1<ла у нас в России сходны с богемскими во многих отношениях, особенно же потому, что у нас вырабатывается преимущественно поташное стекло и на древесном топливе. Дешевизна рабочей платы, сырых материалов и топлива, а особенно в лесной полосе России, делает возможным у нас развитие сте1{лоделия; но препятствием для этого развития служат затрудненные пути сообщения, не позволяющие далеко. перевозить с мест, благоприятных для фабри1<ации, изделия мало­ ценные и хрупкие. Впрочем, сте1<лодеJ1Ие развито в России до­ вольно значительно, сравнительно с многими другими отраслями фабричной и заводс1<ой промышленности. Оно, во nся1<ом случае, почти удовлетворяет народной потребности, и если I< нам при­ возятся из-за границы сте1<лянные изделия на значительные суммы, 1 то это относится почти ис1{лючительно l{ предметам роскоши, фабрикация которых у нас мало развита. Привозят I< нам из-за границы, преимущественно с бельгийских и французских заводов, зеркала, хрустальную посуду, бисер и т. п. Заимствуем из статьи В. В. Шмидта «Очерк стеклянного производства в России» не­ сколько данных для выражения состояния стеклоделия в России. Главные пред~1еты, вырабатываемые нашими заводами, соста­ вляют издеm-1я простые, первой необходимости: оконные сте1<ла, бутылки зеленого стекла, штофы) стаканы, аптекарская посуда и т. п. Всех заводов n 1859 г. было 181. Из них толЫ{О на 19 за­ водах ежегодна.~1 производительность превышает 50 тыс. руб. Два завода (l{ирицский в Рязанской губ., Смолянинова и Вой­ зекский Лифляндской губ. Амелунга) производят зер1<ала. Семнадцать заводов изготовляют хрусталь, обыкновенно по­ ташный (богемский) или бемский. Между ними самые замечатель­ ные: императорский стеклянный завод в Петербурге готовит пред­ меты роскоши из свинцового и других родов хрусталя, эмали и т. п., большею частью для Двора. На нем две печи о 8 горш­ ках. Основан при Петре 1. Дятьковский хрустальный завод Маль­ цова в Орловской губ., БрянсJ{оrо у., 3 печи о 10 горшках, * Материалы раскопокJ произведенных В. В. Хвойко в 1907-1908 rг., с несомненностью свидетельствуют о том, что начало стеклоделия на Руси следует отнестик IXи Хвв.(См.ст.:М. А. Безбородов. Начало стеклоделия на ·Руси. Стекло и керамика, No 1, 1949, стр. 14). [Прим. ред.]. 1 Привоз зеркал и зеркальных стекол в последние годы (до 1850 г. был воспрещен), а именно в 1858 и 1859 гr. простирался до 450 тыс. руб.• да разной посуды на такую же сумму, или около милJIИона в rод. Привоз из-за границы с 1855 г. увепич11;~ся с 120 тыс. .цо 1 млн.
ИСТОРИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ 55 вырабатывает 01<оло на 135 тыс. руб. ежегодно. Готовит хрусталь и шлифует. Гусевский завод Мальцова Владимирской губ., Мелен­ ковского у., 3 печи (1 запасная, 2 в ходу), вырабатывает около на 175 тыс. руб. хрустальной посуды простой и граненой. Николь" скиf.t завод Бахметева, Пензенской губ., Городищенского у., с 3 пе­ чами о 10 горшках для выработI{И хрустальной посуды, выра­ батывает около на 60 тыс. руб. ·в год. Круговский завод Мень­ шикова, Московской губ., Клинского у. с 4 печами для хрусталя простого и шлифованного - на 90 тыс. в год. Морьинский завод Олсуфьева Смоленсr<ой губ. - на 100 тысяч. Восемь заводов разной посуды для аптек и т. п. Шестьдесят 3аводов листового стекла дутого. Замечательней­ ший из них есть Чернятинс1{ИЙ завод Мальцова, Орловской губ., Брш-1с1{ого у., выделывает около 7 тыс. ящиков на 100 тыс. руб., с 2 печами о 9 горшках. Шестьдесят девять заводов для питейной простой посуды: штофов, бутылей, стаканов и т. п. Двадцать четыре завода выделывают и листовое и посудное стекло. Один завод растворимого стекла. Во Владимирской губ. более всех других развито стеклоделие. В ней около 30 заводов, на них около 2500 рабочих. В Волын­ ской 19 заводов, но малых, с 400 рабочими; в Петербургской 14 заводов; в РязансI<ой 11 заводов, около 1000 рабочих; в Моги­ левской 1О заводов, 300 рабочих; в Тобольской 1О заводов, 130 рабочих; в Лифляндской 9 заводов, 650 рабочих; в Орлов- ской 6 заводов, 1200 рабочих. · · Нынешнее производство стекла в России можно считать в 4 млн руб. серебром. Стеклоделие только в недавнее время сделалось предметом нескольких научных исследований, но и до сих пор этот предмет еще мало обработан с научной стороны. Главнейшими эпохами в изучении стеклоделия * должно считать: 1) введение поташа для про­ изводства хорошего белого стекла, сделанное в Богемии; 2) уп·отре­ бление для стеклоделия искусственной соды во Франции; 3) усовер­ шенствование в приготовлении сви1Щового стекла или хрусталя [••.]; 4) употребление для стеклоделия глауберовой соли вместо соды,** что вновь еще более содействовало понижению ценности стекла, * Д. И. Менделееву, очевидно, в то время не были известны работы Ломоносова, Лаксмана и других русских исследователей, работавших в этой области. [Прим. ред.]. ** Сделанное впервые в России. (Ск. сОт редакции», стр. 14). lПри.м. р1д.].
56 ствкл~ннов ПРОИЗВОДСТВО. ТЕОРЕТИЧЕСl<АЯ ЧАСТЬ и 5) усовершенствование в устройстве печей, что позволило в по­ следнее время употреблять дурные горючие материалы для выра­ ботки стекла и значительно сократило расход на топливо и позво­ .тrило увеличить быстроту выработt<и. В наше время все еще Богемия производит лучший поташный хрусталь, или та1< называемое бемское сте1<ло, и славится своими дутыми зеркалами. [ ...] Литература стеклоделия довольно обширна. Первое руI{ОВодство составлено было венецианцам Нери (Neri) в XVII столетии и назы­ валось «Ars vitraria». Оно было дополнено Мерретом в Англии и Кункелем в Пруссии. Этот последний перевел его на немецкий язык и издавал нес1<олы<о раз с дополнениями (VoШ{omшene Glas- macherkunst). Сочинение Нери было переведено также на француз­ ский язык. Важнейшее французское сочинение, увенчанное премиею Парижской академии, принадлежит De Bosc d'Antic, потому что оно рассматривает преимущественно способы приготовления обы1<­ новеннейших сортов стекла. Оно относится к последней половине прошлого столетия. Другой труд, принадлежащиt;t французу Loysel (Essay sur 1'art de ta verrerie, 1800), дал еще более полное руко­ водство для стеклянных заводчю<ов. Он был потому переведен почти на все язы1<и. Так, немецкий перевод издан во Франкфурте на Майне в 3 частях (1802 и 1818), русс1<ий перевод сделан Головинским в 1803 г. Важную эпоху в теоретической части стеклоделия сделало сочинение Дюма «Chimie appliquee aux arts» С/. VIII, 1835). Ныне известны сочинения особенно на немецком языне: Шрейбера, Гарт.мана, Ленrа и Штейна. Хотя они не отли­ чаются особою оригинальностью, но отличаются добросовестностью в собрании разнородных сведениh, разбросанных часто в разно­ образнейших журналах и сочинениях. На руссн:ом язы1\е нам из­ вестны: Чугунов. Исследование стекловаренного производства и современного состояния его в России. I<азань, 1856. -Писарев. Руководство 1< производству листового зеленого стен:ла. С.-Петер­ бург, 1855; Руководство к производству белого боге:мсI{ОГО и -других- стекол. С.-Петербург, 1857. Эти три ру1<оводства обни­ иают только некоторые части сте1<лянного производства. При составлении предлагаемой книги главнейшими руковод­ ствами служили «Технология» Вагнера и сочинения Штейна и Пелиrо.
Образование, состав и свойства стекла Одно из наиболее распространенных каменистых или земли­ стых веществ есть, без сомнения, !(ре.мнезе.м, потому что это вещество или само по себе в более или менее чистом виде, на­ пример в виде горного хрусталя, кварца, песку и т. п., или в химичеСI(ОМ соединении с разными другими землистыми веще­ ствами (окислами металлов) составляет rлавную массу большей части I<амней, глины, пес1<у и т. п. Кремнезем, подобно другим истинно землистым веществам, есть твердое огнепостоянное веще­ ство, т. е. не изменяется от действия жара наших печей, не плавится в нем, не превращается в пар, не растворяется в воде. Подобно другим землистым веществам, кремнезем есть тело слож­ ное, содержащее I<ислород и кремний, т. е. принадлежит к классу ОI\ислов, кан: и 01<ислы I<:алия (лотассия), натрия (содия), свиJЩа, как и известь (окись кальция), глинозем (окись глиния и др.). Кремнезем имеет весьма важное для нас свойство сплавляться с многими окислами и образовать с ними однородную массу, плавящуюся уже в силь­ ном жару печей. Так, очень многие камни, лава, шлаки (обра­ Зующиеся при выплавке металлов), стекло и подобные вещества суть I<ремнеземистые вещества, состоящие из кремнезема и других окислов, вещества, способные сплавляться в сильном жару" Окислы, придающие кремнезему способность сплавляться (например известь, окись 1<алия, ОI<ись свинца и др.), на основании вышесказанного, и называются плавнями кремнезема. Образование такого сплава окислов должно быть уподоблено образованию металлИческих сплавов. Как красная медь сплавляется с цинком и дает чрез это желтую медь или латунь, сплавленная же с оловом образует бронзу, так точно кремнезем способен сплавляться с окисью калия, с известью, с окисью свинца и т. п. Подобно тому как метал­ лический сплав при охлаждении часто кристаллизуется, точно так и из кремнеземистого сплава при охлаждении часто выделяются кристаллические вещества. Б6льшая часть камней, напри.мер гранит, со.держит такие кристаллические, кремнеземистые соединения. Так,
58 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ полевой шпат есть кристаллический сплав кремнезема с глино­ земом и окисью калия; гранат обы1<новенно есть кристаллический сплав кремнезема с окисью кальция и глиноземом, и т. д. Образование таких кристаллических сплавов происходит не при каждом сплавлении кремнезема с другими окислами, но толысо при известных благоприятных условиях. Если I<ремнеземный сплав не окристаллизовался при охлаждении, то ero называют стеJСло.м. Следовательно, стекло есть некристалличес1<:ий (аморфный или коллоидальный) кремнеземистый сплав 01<ислов. Химичес1<ие осно­ вания, заставляющие принять подобное :мнение, изложены вслед за этим. Мы считали необходимым привести это исследо~ание, потому что высказанное здесь мнение значительно отличается от общепринятого. Вообще, по принятому мнению, 1<ремнеземистые соединения суть соли 1<ремнекислоты, обы1<новенное же ·сте1<ло есть двойная соль 1<ремнею-1слой извести и н:ремне1<ислой щелочи (кали или натра). Изложивши новый взгляд на химичеСI{Ое строе­ ние кремнеземистых соединений, 1 мы приложим потом выс1<азан­ ные теоретические понятия к практичесх<ой стороне стеклоделия. 1 Этот взгляд на состав и строение кремнеземистых соединений иэ­ .жожеи был мною подробно в диссертации (pro venfa legendi) в 1856 r.; на­ чала его излагал я также на публичных лекциях в 1861 г., но до сих •ор он еще не был киою опубпиковаи печатно.
О химическом составе и строении кремнеземистых соединений* Наибольшая масса коры земной состоит из каменистых и земли­ стых веществ, содержащих в себе кремнезем и подобных во многих отношениях сте1<лу. Образование та~<их кремнеземистых соединений, по всей вероятности, также подобно образованию стеI{Ла, потому что как стекло образуется чрез охлаждение сплавленной массы, та1< произошла и б6льшая часть кремнеземистых веществ, соста­ вляющих кору земную. 'Лава служит тому одним из примеров. Она, подобно стеклу, есть кремнеземистое вещество, бывшее в расплавленном состоянии и потом остывшее. Судя по этому, суждение о химическом составе и строении сте1<ла не может быть отделено от суждения о химическом составе и строении I<ремнеземистых соединений, встречающихся в природе. Известно всем, что между различными сложными телами, ис­ следуемыми химиею, есть ряд веществ, называемых солями, состав которых долгое время представляли себе как соединение двух окислов: одного металлического окисла (например окиси калия, закиси железа и т. цJ, а другого неметаллического (например окислов серы sов, }'глерода СО9 и т. п.). Один род окислов называли основаниями, другой кислотами. Первый общий взгляд на состав кремнеземистых соединений, если не ошибаемся, дан был в 1811 г. Смидсоном, который принял, что кремнеземистые соединения суть соли, кремнезем (это есть действительно окисел неметаллического простого тела кремния) есть кислота, соединяю­ щаяся с одними или несколькими основаниями. Этот взгляд на первый раз кажется действительно весьма вероятным, потому что в кремнеземистых соединениях, кроме кремнезема, всегда содер­ жатся окислы, играющие в солях роль оснований. Так, в полевом шпате заключается кремнезем, окись калия и окись алюминия (глинозем), и т. д. Исследуя состав нескольких хорошо окристал­ лизованных кремнеземистых минералов, Берцелиус в 1816 и в 1824 rr. нашел, что состав их действительно сходен с составом солей; * В зток разделе книги обнаружены некоторые опечатки. Правка раздела представляла значительные трудности ввиду отсутствия в архи­ в ах рукописных подпиниив:ов. [Прим. ргд.].
60 CTBKЛ51HliOE ПРОИЗВОДСТВО. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ что существует в них простое отношение между I(Оличеством кислорода в l(ре:мнеземе и 1<оличеством I<ислорода в основаниях, с ним соединенных, I(ан: это замечается и в солях. Этот вывод не может быть отнесен до всех l(ремнеземистых соединений, I<aI{ мы это вс1<оре п01<ажем, но он удерживается и до сих пор и за­ ставляет считать кремнезем кислотою, а 1<ремнеземистые соедине­ ния соля~ш, подобными другим солям, гораздо лучше исследован­ ным в химии. I<ан: для изъяснения состава и строения минералов, та1< и для праI{ТИКИ стеклоделия важно решить вопрос: действительно ли кремнезем есть 1<ислота, а 1<ремнеземистые соединения - coJIИ этой кислоты; потому что тогда возможно было бы отыскать то I<оли­ чество оснований, которое насыщает I<ислоту и образует с нею среднюю соль. А 1<а1( при насыщении I<ислоты основанием полу­ чается обыкновенно соль наиболее постошшая, то можно было бы, зная степень насыщения кремI-Jезема, п~ желанию получить или избежать получения таких насыщенных соединений. Много раз делали химики попытку подобного рода, но до сих пор этот вопрос остался нерешенным. Здесь не место входить в рассмотре­ ние и критику тех взглядов, которые существуют в этом отноше­ нии. Достаточно сказать, что одни принимают I<ре~шеземистое со­ единение за среднюю соль, когда в нем количество I<ислорода в кремнеземе в 3 раза больше количества 1<ислорода в основаниях. Это взгляд Берцелиуса и его последователей. По этому взгляду фор­ мула кремнезема есть Sj03, пай крелiния (если пай кислорода= 100) = = 272 иm1 около 21 (принимая пай водоро~ = 1). Тогда полевой шпат есть средняя соль. По мнению Гмелина, lодена, l{юна и других, средние кремнекислые соли суть те, 1<оторых отношение кисло­ рода= 1: 2, формула кремнезема Si02, пай 1<ремния = 181 или около 14, и авгит, берилл, лейцит и т. п. суть средние соли. По мнению третьих, формула кремнезема есть SiO, пай I<рем­ ния = 7; по мнению четвертых, пай кремния должно принять= 28; по мнению пятых, кремнезем имеет несколько формул. Каждый взгляд имеет за себя несколы<о фактов, но не выясняет состава и свойс·1в кремнеземистых соединений. Это зависит от того, что предположение о том, что кремнеземистые соединения суть соли,­ лишено строгих оснований, а вывод многих из предложенных формул кремнезема основан преимущественно на сравнении состава природных кремнеземистых соединений. Кремнеземистые соединения не суть соли в истинном смысле этого слова, что мы постараемся доказать, исчисливши те главные особенности, _какими отпичаются кремнеземистые соединения от истинных солей. Самую первую и главнейшую особенность кремнезе­ мистых соединений составляет то, что -В них нет, как это б_ывает
о ХИМИЧЕСКОМ СОСТАВЕ И СТРОЕНИИ КРЕМНЕЗЕМИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ 61 во всех истинных солях, постоянного отношения между I<оличеством l{ислорода основания и I<ислоты; другими словами - между ними нет средних солей, а существуют, повидимому, все возможные отно­ шения между I<оличествами основания и кислоты. Для подтвержде­ ния этого приводим таблицу, показывающую отношение I<ислорода в обьшновеннейших минералах и других кремнеземистых соеди­ нениях [см. таблицу на стр. 62]. Альбит, перИI\лин, один из гидратов кремнезема и другие представляют то же отношение I<ислорода. Сте1<nа обыю·ювенно содержат гораздо больше кремнезема, а юненно: в них на 1 часть кислорода в ~основаниях приходится обыкновенно более 5 частей I<ислорода в I<ремнеземе. Вышеу1<азанные отношения часто только приближенные, что зависит отчасти от неточности химичес1<их анализов кремнеземи­ стых соединений, так же как и от неточного знания пая кремния, а главное от того, что в кремнеземистых соединениях нет строгого различия между основаниями И· кислотою; нет того явления насы­ щения основания кислотою, I<оторое составляет характеристику ·истинных солей. К этой главнейшей особенности кремнеземистых соединений должно присовокупить нес1<олько других, не менее важных. Вторую особенность кремнеземистых соединений составляет то, что при рассматривании состава многих кристаллических (опре­ деленных) минералов замечают очень часто, что отношение коли- . . . . ... чества кислорода в основаниях R* (например J<, Na, Са) и R (например ·дt, ·~е,) не постоянно, чего нельзя согласить с нашим понятием о солях. Так, исследования Раммельсберга 1· над разными видами турмалинов по1<азали, что состав их представляет следую­ щие пять отношений кислорода: Ко.щчество киСJ1орода. в основаннях основаняях. кремне ви~а вида и борной R в KHCJIOTe 1) 1 3 5 ~~1 4 6 1 6 8 4) 1 9 12 5) 1 12 15 * В первой половине XIX в. было принято написание 01шсJюв в виде символов элемента с точками наверху 1 например Na или ~IJ в которых число точек равнялось числу атомов кислорода.J связанного в окисле. Перечеркнутый символ, например .А_1, означал, что дан·ный атом берется в соединении дважды. В соответствии с указанным формула AtJSi2, пред­ ставляется при современном написании в виде: 3А1208 • 2Si02• [Прим. ред.]. 1 Rammelsberg, Pogg. Ann., LXXXl. 32.
62 СТЕКЛ}IННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Ставролит из с."rотарда Ставролит нз Айроло . . . Ставролнт с Урала . . . ,.. Гранат........... Одноосная слюда, такой же состав Эпидот........... Анортит, алланит, многие ортиты, оливин, циркон" ксе­ нолит, мсйонит и мн. др. имеют то же отношение кис­ лорода = 1:1. Такое же от­ ношение имеет один из крем­ неземистых эфиров Эбель­ мена Кордьерит Скаполит . Лабрадор Авгит, вол.ластоm1т, роданит, таффельшпат и некоторые другие......... Берилл... Лейцит .. Один из кремнеземистых эфи- ров... . . . . . . Амфиболинефрит .... Олигоклаз Тальк..... Полевой шпат ~ " ПOВllJDIMOllJ Ra1 1SilQ•. ПpШUIBШll КОJIН­ чество кислорода n о~ноnаю1ях~1, поJ1уч11м, 11то о кремнеземе зnкJtючnется кш:лоро.nа 1 2 2 2 Состав по формуJ1ам Берцепнусn, nрrшнмая 1сремнозем зn SIQ3 112s1 ik1вs12 :i\:lБ 0 Si4 R8 flS.i2 R.зnssiъ RB AJ2Si' l{A1si2 R.вsi2 всв:А-1 S0 i4 1(a~1s·sis EtЗSi2 R's8fз Д:А1s·1з MgBS.i 0 I(J\1514 Состав по формуJ1ам Жерара, пр11· нимая кремне­ зем за SlO r 4SiQS al6Sf2Q0 a11os1~09 RrSiO:J R2rlSSf5Qs a2al4Sf4Q7 RBa1SiЗQ& * R2SiIOB a1bcSi2QB Ka1BSf4Q6 Et2Sf2QЗ RBSf9Q1B RZalBSiDQts Mg"Si507 Ka1ns1eos
о ХИМИЧЕСКОМ СОСТАВЕ И СТРОЕНИИ I<РВМНЕЗЕМИСТЫХ СОЕДИНЕНИИ 63 Ортит, алланит, церии и эпидот, составляя один минералоги­ ческий род, потому что сходствуют не только своим общим видом, но и кристаллическою системою, 1 одна1<0 представляют весьма различное отношение в кислороде: Ортит, ал.ланит и церии . . . Ортит из Миасска и Гиттере по Раммельсбергу и Гер- ману.. • . •.... Уралортит по Герману Эпидот, то же » » Анортит......... вk 3 3 3 з з КиСJ1орода вfi 2 з 6 6 9 вsi 5 6 9 9 12. Не считаем нужным увеличивать число подобных примеров. Для изъяснения этих случаев делали так :мноrо предположений, что их все перечислить было бы даже трудно. Одно, наиболее заслуживающее внимания мы приводим: это мнение Лорана, при­ нятое потом Дана и некоторыми другими. . ~ По этому мнению, окислы вида R замещают окислы вида R, а именно 3R замещает R. Этим объясняется, например, сходство всех минералов, подобных с ортитом, потому что во всех их сумма кислорода в R и R равна количеству кислорода в кремнеземе. 2 Но этоrо мнения недостаточно для изъяснения всех фактов. Третью особенность кремнеземистых соединений составляет то, что в них иногда борная кислота (т. е. борный ангидрид) заме­ щает основания, т. е. при увеличении количества борной кислоты уменьшается количество оснований, а не количество кремнезема, как бы следовало ждать, считая кремнезем за кислоту. Это дока­ зывает пример турмалинов, состав всех видоизменений которого 1 Kokscharoff, Verhandlungen d. Russ. Kais. Mineral. Oesellschaft, 1847. UeberKrystallsystem d. Uralorthyt.-Hermann,Jourп. f. prakt. Chemie, LIV, 414. 2 Один из замечательных nримеров этого рода составляют сподумен. или трифан, и авгит, особенно же его видоизменение - салит, которые, по справедливому замечанию Дана, представляют сходство и по общему виду и по углам кристаллов, хотя состав обоих по обыкновенному способу воззрения и не представляет ника1,ого сходства, ибо первый имеет состав LiЗA14Sf10, а второй ёasмgвsi2, но в обоих количество киспорода в nсна· ваниях вдвое менее коJIНчества киспороца в кремнеземе, т. е. прииимая зам~щение между g и l{з" будем иметь для них обоих формулу (R ~s)si•" • * Повидимому L1s:A14s 110 и сазмgзs·i4 и (~RЗ) SJ.4 •. [Поим. ,pe~.J" '-
64 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ТВОРВТИЧВСl<АЯ ЧАСТЬ может быть выражен, как п01шзал Дана, пропорциею 1<ислорода 4 : 3, где 4 есть сумма 1п1слорода в основаниях и борной l(Ислоте, а 3 есть количество кислорода в I<ремнеэе.ме. То же замещение суще­ ствует в аксините и нес1<0льких других минералах, ка1{ видно из исследований Дана. А ка1< борная кислота весьма сходна с 1<ре.мнезе:мом, что мы докажем вскоре, то должно было спросить: не может ли и I(рем­ незем замещать основания? Если получится утвердительный ответ на этот вопрос, то .понятие о I<ремнеземистых соединениях как о солях пошатнется 01<ончательно, потому что нельзя же пред­ ставить себе соль, в 1<оторой ~шслота замещает основания и обратно. Мы утверждаем, что действительно кремнезем можно заместить основаниями и, обратно, I<ремнезем способен замещать иногда осно­ вания, как и борная 1п1слота, т. е. входит иногда на место осно­ ваний, не изменяя r лавиых свойств I<ремнезе.мистого соединения, точно та1<, как Са замещается Mg, Fe, Mn и т. п., I<ак R способны отчасти замещаться R и борною 1<ислотою. Это есть четвертая особенность кремнеземистых соединений, отличающая их от истин­ ных солей. Вот факты, подтверждающие это: во многих минералах, содержащих только основания вида Rи I<ремнезем, замети·ли более или менее значительные количества глинозема. Напри.мер, Бонздорф открыл глинозем в амфиболах, Норденшильд, Дюфренуа и др. находили иногда более 10°/0 глинозема в авгитах. i Не говорим уже о других, менее общеизвестных фактах этого рода. Почти во всех этих случаях появление и увеличение количества глинозема сопро- вождается уменьшением количества I<ремнезема (а не окислов R, I<ак можно было бы думать), а общий вид минерала чрез это не ме­ няется. Следовательно, глинозем замещает кремнезем. Для изъяс- нения появления глинозема придумали замещение 1 пая (Si) крем­ незема 2/ 8 пая (Al) глинозема, на чем и основали свои теории полимерного изоморфизма Бонздорф, Шерер и Гер.маи. Раммельс­ берг также принимает уже возможность замещения между глино- земом и кремнеземом, но признает замещение пая s·i паем AI. Кеннготт 9 ясно показывает, что тот и другой из вышеназванных способов объяснения недостаточен для полного изъяснения состава и содержания глинозема во всех известных случаях. Отвергать возможность замещения между глиноземом и кремне­ земом никто не решится, а новые факты, выше уже упомянутые, показывают возможность замещения между глиноземом и окислами 1 Подобно этому, в зеленом бутылочном стек-ле находится глинозем, .хотя в других сортах его почти и не содержится. 2 Kenngott, Wi~n. Acad. Bericht., X1I, 702.
О ХИМИЧЕСl<ОМ СОСТАВЕ И СТРОЕНИИ I<РЕМI-IЕЭЕМИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ 65 вида R; следовательно, глинозем способен отчасти замещать I{ремне- . аем, отчасти 01<ислы Rили, обратно, - I<ремнеэем способен аамещать . глинозем и Оl(ИСЛЫ R или I<ремнеэе:м способен замещать основания. Этот вывод утверждается анализами многих минералов, для которых отношение кислорода оснований к 1<ислороду 1<ремнезема не есть nеличина постоянная. Так, для разных ставролитов отношение кислорода бывает: Разные виды вернеритов (с1<аполит, мейонит, с1<олецит и др.) 11редставляют отношения: Видоизменения роговой обманки, кианиты, андалузиты, слюды и т. п. по1<аэывают, что вышеприведенные случаи не суть исклю­ чительные. Признавая и до1<аэывая возможность замещения между Sf, .f\l и R, мы утверждаем в 1·0 же время, что для этоrо рода замещений существуют свои пределы, как и для всякого другого им подобного замещения. Так, например, 01<ислы Rв одноосновной слюде (биотит) могут заменяться К, Mg, Fe; но из этого не следует, что может явиться одноосновная слюда без К и Mg, а только с Fe и Са; напротив того, этот состав будет уже соответствовать не слюде, а гранату, 1<оторый именно и отличается отсутствием в своем составе щелочей fи] большим содержанием извести и аакиси железа, весьма редких в слюде. Так и в других случаях не содержание кислорода, а ка­ чество и количество окислов, находящихся в данном минерале или в данном стекле, определяет его свойства. Из вычисленных особенностей кремнеземистых соединений видно, что они многим ясно отличаются от истинных солей и что кремне­ аем входит в них не в качестве кислоты, а сходен с другими окис­ лами, образующими кремнеземистые соединения. Нам нет здесь дела до тоrо, способен ли кремнезем, точно так же, как и глиноз~м, образовать истинные соли, - мы рассматриваем только природные кремнеземистые соединения, стекло и тому подобные соединения, и утверждаем, что эти соединени~ нельзя считать солями. Многие особенности, свойственные кремнеземистым соедине­ ниям, принадлежат борным и фосфорным солям. Для доказатель~тва достаточно упомянуть, что борная и фосфорная к_~слоты соеди­ няются с основаниями во множестве пропорций, . как и кремнезем. Особенно иавестиа в этом отношении способность фосфорной 5 Зц. 2207. д. И. Ме~щелеев. т. ХVП.
66 C'l'EI<Л}JliHOE ПРОИЗВОДСТВО. TEOPETI1ЧECI<A5I ЧАСТЬ 1си:слоты. Чтобы по1<аэать это, у1<ажем на отношение кислороди. в главнейших фосфорио1сислых соединениях: В обыкновеннейших фосфорнокислых со"11ях нлн в трехосновных . . . . . . Впнрофосфорныхсолях........ В солях Флейrмана п Геннеберга 1 • • • В другом виде солей, опнсанных 11м11 же Вметафосфорныхсолях........ Пршшмая 1<0Jшчестоо кпслорода в ОСНОВОНШ1Х рапным 1. ПOJIYLIШd ю1спорода о фосфор11оii KllCЛ01'C Не распространяясь об этом дово;1ыю известном сходстпе, при­ сово1<упим к докааате;1ьству его одно весьма важное, но мало известное доказательство. В одном из споих последних исследований о I<о;шчестве тепла, отделяющегося при химических процессах, Томсен утвердиЛ то мне­ ние (противоречащее мнению Эндрюса), что пай кислоты, например серной, соединяясь с паем оснований (К, Na и т. п.), отде­ ляет одно постоянное количество тепла. При смешении несl(ольких паев кислоты с 1 паем основания серная, азотная и тому подобные кислоты отделяют то же количество тепла, как и при смеше­ нии 1 пая кислоты с 1 паем основания. Так, взявши слабый водя­ ной раствор пая щелочи и приливая 1< нему рааличное количество слабой серной кислоты, заметим, конечно при точных исследова­ ниях, следующее I(оличество отделяющегося тепла: Отноwе1111е ю1сло· Пай серной Д.u ка.111 д.I• натра ро,Аа OOUOBBHHJI КИс:.IОТЬ. к кислороду кножоты 1/в 678 621 1:1 2/з 1322 1235 1:2 1 1921 1921 1:3 З/2 1915 1:41/2 2 1928 1906 1:G 4 1912 1:12 Т. е. (допуская некоторую неизбежную ошибку наблюдения) при соединении серной кислоты со щелочами образуется только один род соли с отношением 1 : 3, обрааование же других родов солей не происходит в растворах и не сопровождается отделением тепла. Если взято .меньше кислоты или щелочи, чем должно для образования соли с отношением кислорода 1 : 3, то взятый избыток 1 Fleltmann und Hs11.neberg, LieЫg 1 s Aпnalen, LXV, 329.
О j{иМИЧЕСl<ОМ СОСТАВЕ И СТРОЕНИИ 1<РЕМНЕ3ЕМИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ 87 не изменяет 1<одичества тепла. Так, взявши 2 пая I<ислоты, заметим, что отделяе1'СЯ то же количеств.о тепла, как и при 1 пае ее; взявши t / 3 пая 1<ис1юты, заметим отделение того же I<оличества, l{al{ и при соединении 1/ 8 пая щелочи с 1/ 8 пая кислоты. Фосфорная, борная и кремневая I<ислоты относятся совершенно иначе: щелочь со вся­ ким количеством зтих I<ислот, соединяясь, отделяет теплоту, 1 что видно, например, из следующей таблицы: Пай натра с 1/u пая борной квел. отдел. единиц тепла » » 2/u » )) )) » » )) )) 1 )) )) » » » » » 4/s )) )) )) » » )) )) 2 )) » » » )) )) » 4 )) }) )) » )) Подобные же числа получаю'rся для кремнеэема: Ч 11спо едиющ тепла 201 391 546 669 1039 Оrnошение KJICJIOpoдa 1:1 1:2 1:3 1:4 I:8 Соответ<:твую- щее отиоше· ние кисJ1орода 455 1:1 910 1·: 2 1249 1:3 1309 1:4 1415 1:6 1468 1: 12 Следовательно, окись калия и натрия во всевоаможных отноше­ ниях соединяется с кремнеземом и борной кислотою, -прибавление всякого нового 1<оличества кислоты и щелочи сопровождается отде­ лением тепла· и образованием нового соединения. Исследования, произведенные многими хиыиками в последнее время, п01<азали, что, нагревая кремнезем с углекислою щелочью, выделяют весьма различные количества углекислого газа, съютря по тому, какова была степень жара, что еще раз подтверждает способность кре~tнезема обрааовать разнообразнейшие соединения с основаниями. Исследование изменения объемов при образовании кремнеземи­ стых соединений также показывает, что кремнеземистые соединения образованы иначе, чем истинные соли. Чтобы не распространяться об этом новом предмете, я замечу только, что серная кислота и тому подобные кислоты, соединяясь с основаниями, дают соль, объем которой значительно меньше суммы объемов взято~ кислоты 1 Для определения количества тепла, отделяемого кре~неземои, Том­ сен производил разложение кремнекислого кали азотною кислотою и чрез то вычислил количество тепла, выделяющегося при соединени11 кремне­ зема с окисью калия. 5*
68 стЕ1<ля~-11-10Е пРоиЗводство. TEdPв'fvtчвc1<A5t ЧАС'i'Ь и взятого основания, следовательно, происходит сжатие. Для 1\ремне­ земистых же соединений или происходит самое незначительное сжа­ тие или, что гораздо чаще, происходит незначительное увеличениЕ. объема. В этом, 1<ак и во множестве других отношений, I{ремнеэемистые соединения подобны :металличес1<им сплавам. 1 Постараемся у1<азать главнейшие пун1<ты сходства. Сплавы образуются веществами, сходными друг с другом, а именно: например металлами, жирами и др. При образовании их происходит расширение или со1<ращение объемов, но очень незна­ чительное. Сплавы иногда являются кристалличес1<ими, но при известных условиях, особенно после сш~авления и быстрого охлаждения, остаются аморфными. l{ристалт1чес1п1е сплавы представляют часто, но не всегда, naf.t- 11oe отношение составных веществ. Вещества, образующие сплавы, способны соединяться, повиди­ мому, во всевозможных отношениях или, I<ак часто говорят, спо­ собны образовать большое число разнообрааных соединении. Одну иа составных частей в сплавах можно заменить отчасти другим веществом без изменения общих свойств сплава, однород­ ности и кристаллической формы. 2 При образовании сплавов происходит обы1<новенно весьма незна­ чительная перемена в химичес1<их свойствах сплавляемых веществ. Температура плавления сплава часто гораздо ниже, чем средняя температура плавления сплавленных металлов. Что сказано о сплавах металлов, то же относится 1-1 до сплавов жиров между собою, а подразумевая под сплавом однородную (химическую смесь, раствор) смесь кремнезема и металличес1<их окислов, получим в вышеисчисленных свойствах сплавов краткую характеристику кремнеземистых соединений. Сплавы, образованные не иа металлов, а из окислов, между которыми заключается и кремнезем, и суть кремнеземистые соеди­ нения, I<ак то видно из сличения вышеуказанных главных призна­ ков сплавов и главных свойств кремнеземистых соединений. Как металлы сплавляются между собою, так и окислы их. Конечно, против этоrо могут возразить, что кремнезем не есть металличе­ ский окисел; но на это можно ответить: 1) что кремний, хотя считается и не металлом, сплавляется с металлами; 2) что кремне­ зем более сходен с многими металлическими окислами, чем неко­ торые металличес1\ие окислы между собою" Так, кремнезем более 1 То же относится к растворам и изоморфным смесям. 2 См. особенно исследования Кука.
О ХИМИЧЕСl<ОМ СОСТАВЕ И СТРОЕЫИИ l<PBMl-IB3EMИCTЫX СОЕДИНЕНИЙ 69 сходен с глиноземом, чем глиноэем с известью, или чем окись железа с он:исью I<алия. 1 I<a1< при металлическом сплаве главные его свойства опреде­ ляются I{ачеством и ({Оличеством сплавленных металлов, так· и при 1<ремнеземистых соединениях I<ачество их зависит от ОI{ислов, соеди­ ненных с 1<ремнеземом, и от количества I<аждоrо из составных 01сислов. Ivlaлaя подмесь сходного вещества редr<:о значительно изменяет главные свойства сплава, так же I{aI< и малое изменение в относительном I<оличестве сплавленных металличес1<их веществ. Из всего вышеСJ{азанного следует, что при определении состава данного I<ремнеземистоrо соединения нужно отыскать количествен­ ное отношение тех составных веществ, изменить 1соторые невоз­ можно без изменения главных свойств соединения. Следовательно, в составе 1<аждого такого соединения можно отличить части неиз­ менные и могущие изменяться. Неизменным членом характеризуется данное вещество, а изменчивый член содержит составные вещества, могущие подвергаться разнородным замещениям без большого изме­ нения свойств. Перемены в этом члене, 1<онечно, влекут эа собою изменение в 1\ачестве продукта, но изменения незначительные или, говоря языком естествоиспытателей, они определяют породу (varie- tas ), разновидность, а не вид (species). Чтобы указать на пример та1<ого ма1юго изменения, производимого замещениями в изменчи­ вом члене, достаточно указать на то, что Кокшаров показал, что малейшее замещение фтора хлором может быть узнано по кристал­ лической форме апатита, 9 хотя изменение заметнq толы<о в неко­ торых углах и не превышает нескольких минут. Раммелъсберг 8 по цвету и блеску кристаллов отделял сходственно составленные помеси купоросов. Он же указал соотношения между цветом и всем общим видом разных пород турмалинов, их составом. Как в апа­ тите можно отличить неизменный член и изменчивую часть, так и во всяком кремнеземистом соединении. Приведем несколько при­ меров. Во всех известных видоизменениях ставролитов отношение 1шслорода в глиноземе и о~иси железа к кремнезему более 1/ 2 и менее 1, а потому в неизменном члене должно быть среднее обыкно- 1 Сходство кремнезема с глиноземом видно не только из совокуп­ ности физических и химических признаков, но также и из особенного сходства кристалличес1шх форм. Кремнезем, как и глинозем, относятся к шестигранной с11стеме. Тупой угол ромбоэдра кремнезема= 94°15', а глинозема 93°56', т. е. почти 94°" Оба окисла являются в состоянии, растворимом в щелочах 11 кислотах, и в состоянии кристаллическом, когда на них не действуют и сильнейшие кислоты. Обе земли трудноплавки 11т.д. 2 Кокш.аров. Материалы для 1\Шнералог~ш России, 1, 331, s Rammelsberg, Pogg" Ann., XCI, 321,
70 СТЕ.I<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ТВОРЕТИЧВСКА51 ЧАСТЬ веннейшее отношение 1 : 2/ 8 , а изменчивый член мо.Жет быть заме- 1цен или 01<исыо железа, или .магнезиею, или глиноземом, или кремне- земом. Означивши чрез At, Si, 1<:, Са и т. д. та1<ие 1<оличества ою-Iслов (глинозема, I<ремнезема, калия, извести и т. д.), I<оторые содержат в себе равные I<оличества I<ислорода, получим следующую формулу ставролитов: . . . . . . . Fe'AJбSi' (AI, SI, Fe', Mg)~, Неизменный член Изменчивый член означая через Fe' 1/ 3 пая ОI{ИСИ >i<елеза. Эта формула по1<азывает, • что во всяком ставролите содержится и 01<ись железа Fe', и глино- зем AI, и I\ремнезе.м Si и в та1<0.м отношении, I{акое выражается неизменным членом. 1 Но кроме этой части, определяющей глав­ ные свойства ставролитов, они заключают в своем составе измен- чивый член (Al, Fe', Mn, Mg, Si)~, состав которого виден из фор­ мул, написанных в скобке, а I<оличество кислорода в этом члене • равно 2, считая, что в неизменном члене оно = 1О (1 в Fe', 5 .в AI и 4 в Si). Этот изменчивый член может содержать Si 9, А19, Mg2 и т. д., а обыкновенно содержит, по крайней мере, сумму двух из перечисленных в нем окислов. Так, если он содержит AI + Mg1/ 9 + Fe' 1;2 , то формула. всего ставролита будет Mg•1,f'e111l:1A1вs14 , что весьма близко к составу ставролита из С.-Готарда по анализу Якобсона. Сделавши изменчивый чЛен = Al~, получим предельное отношение кислорода основания к кремнезему=== 1 : 1 /~, а сделавши его= Si2, получим другое предельное отношение кислорода 1 : 1. Подобным образом из точных анализов многих видоизменений данного минераJ1а всегда можно получить понятие о составе измен­ чивого и неизменчивоrо членов. Это справедливо не только для отдельного минерала, но и для целой группы минералов. В по­ следнем случае неизменный член покажет род, а изменчивый член вид и породу кремнеземистого соедин.ения. Подобно тому, как род ромбоэдрических шпатов может быть выражен общею форму- 1 Если бы ставролит явился, так сказать, в чистейшем внде1 без изменчивого члена, то он содержал бы; Кремнезема ••..•••. Si• иJ111 15 х 4 Глинозема ••••••••• .A1s " 17.1 х 5 Окиси железа ••••••• Ре' • 26.7 Х 1
О ХИМИЧЕСI<ОМ· СОСТАВЕ И СТРОЕНИИ КРЕМНЕЗЕМИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ 71 лаю (Rё или R2C08), * та1с точно род полевошпатовых может быть выражен общею формулою RR' 8SI8(RR'Si)4 , . rде чрез R означены окислы калия и ему подобные, через R' гли- нозем и сходные с ним. ДJIЯ полевого шпата изменчивый член=Si4, та~с что получится отношение l{ислорода 1 : 3 : 12, для анортита он равен RR' 8 , та1счтополучитсяотношение2:6:Вили1:3:4, ит.д. Сравнивая сходные по внешнему виду и свойствам, но различ­ ные по составу кремнеземистые соединения, можно вывести весьма общий за1сон, который управляет изменчивостью состава. Поста­ раемся дать понятие о нем. Без изменения главных свойств способны замещать друг друга или: 1) окислы, очень сходные друг с другом, как Na и К, Са • и Mg и т. п., - факт давно известный и называемый изоморфным замещением .. При этом замещении отношение кислорода остается неизменным. 2) Сумма 1<райних окислов способна быть заменена одним или суммою средних окислов. Объясним это. Обыкновенней­ шие окислы, входящие в кремнеземистые соединения, могут быть расположены в ряд весьма естественный: Кали Натр _ Магнезия Известь Закись железа Окись железа Глинозем Кремнезем Ка1ш и 1сремнезем суть самые крайние члены: их сумма может быть замещена натром и глиноземом, натром и окисью железа, известью и закисью железа и т. д., но на место кремнезема (одного кремнезема) не может без изменения встать известь или за1<ись железа, на :место кали не может встать известь или гли­ нозем, и т. д. Подтвердим этот род замещения примерами. Полевой шпат, как известно, сходен с несколькими минера­ лами, например лабрадором и анортитом. Состав этих трех мине­ ралов может быть достаточно хорошо выражен формулами: Полевой шпат . . . . . KAJЗ~i12 (или кАЦ§rq .. . . .- ... Лабрадор . . . . . . . NaCaЗAfiaSi24 (или R~ 1Si2)_ Анортит . . . . . . .СаЛ1вs1• (или Ca~A:1з·si4) . ... * Повидимому (RC или RCOB). [Пpu.Ar. ред.]
72 СТЕf<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ТЕОРЕТИЧВСI<МI члстr, Для удобства сравнения приведем эти три формулы I< тш<ому виду, чтобы no всех их было одина1<овое I<оличество ю-1слорода. Получим: Полевой шпат Лабрадор • • .• Анортпт • • •• Следовательно различие раз.Тiичием следующих членов: • • f<Б AttБS{60 •.•• . • Na2(anA.12·JSi48 ... . са 10;\1во5i4О названных минераJiов оnределяетсн К.osi20, . . . . Na 2Ca 6AtOSiB, ёа10А110, потому что во всех трех есть AJ15Si 40• Кали и 1\ремнезем замести­ лись в анортите известью и глиноземом, а в лабрадоре суммою натра, извести и гm·1нозема, что и составляет тот второй вид за­ мещения, о котором говорено выше. Пироксен и литинистый [литиевый] сподумен очень сходны между собою по всем главным свойствам (Дана), что объясняется легко из сличения их состава: Пироксен...... Лпт[иевый] сподумен . Ca0Mg5Si20 . . t1aД1ssi20 . . ... (илп CaBMgЗSf4) (или Li8_Al8Si20). Из чего видно, что замещение произошло между суммою двух внешних членов (Li и Al) и суммою двух внутренних (Са и Mg). Подобное сличение возможно произвести и прямо по резуль­ татаъ1 анализов. Например: Кремнезема . . . Глинозема...... Закиси железа . . Закиси марганца . Магнезии...... Извести...... CaJUtТ 1tз Зала, Авr11Т 11з Везу- Г. Розе вня. Куяернаы 54.86 0.21 4.44 U.42 16.49 23.57 50.90 5.37 6.25 14.43 22.96 Из чего видно, что в первом больше · кремнезема (3.96°/0), извести (0.61) и магнезии (2.06), которые суть все крайние члены. Они замещены во втором глинозеиои{5.16) и закисью железа (1.81), которые суть внутренние члецы отн.осительно кремнезема, извести и магнезии. Рассматривая сте1<ло с той точки зрения, 1соторую мы стара­ лись выразить на предыдущих страницах, должно СI{азать, что это
О ХИМИЧЕСl(ОМ СОСТАВЕ И СТРОЕНИИ I<РЕМНЕЗЕМИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ 73 есть не 1<ристалличес1<ий кремнеземистый сплав, главный характер ~соторого определяется содержанием rцелочных окислов (окиси 1<алия и 01<иси натрия). Стекло может быть получено со всеми своими главными физичес1<ими свойствами толы<о из I<ремнеэема и щелочных 01<ислов. Сумма этих веществ может быть отчасти за­ менена известью, окисью свинца, глиноземом, без изменения главных свойств, а с выигрышем относительно праr<тичесr<оrо применения. Средний состав хороших сортов богемс1<ого хрусталя (по Пе­ лиг6) есть: Кремнезема Глинозема Извести .. Кали .... . .. . . . . . . 76 1 8 15 100 Приготовить подобное же хорошее стекло можно, замещая I<али натром, но при этом должно уменьшить содержание кремне­ зема, т. е. натром заместить кали и часть креынезема. Еще чаще поступают таI<: уменьшают количество кремнезема, извести и кали и заменяют их натром. Бутылочные стекла содержат r:ораздо меньше щелочей и кремнезема, чем обыкновенные хорошие стекла, но зато в них увеличено количество извести и глинозема. ·т. е. сумма 1<раИних членов заменяется суммою внутренних членов.
Состав стекла Состав разных родов сте1<ол весьма разнообразен. Одно тоJ1ько остается во всех их об1цеrо - это содержание значительного I<оли­ чества креJtнезелtа и незначительного количества щелочей. В разных родах стекол количество кремнезема изменяется обьп<новенно от 50 до 70°/0; но есть стекла и с большим содержанием кремнезема (преимущественно анrлийс1<ие), и с меньшим (каI{ некоторые сорты страз). Кремнезем есть вещество весьма тугоплавкое- в чистом виде он плавится только при самом сильном жаре, недостигаемом обыкновенными самодувными печами и горнами. Поэтому, чем больше (при прочих равных условиях) стекло содержит кремне­ зема, теы оно становится туrоплавче. Впрочем, главное влияние на ш~авкость стек1rа 01<азывает 1<ачество 01<ислов, с J{оторыми спла­ влен кремнезем. Во всех стеклах I<роме кремнезема всегда содержатся щелочные окиси, а именно, поташная окись, называемая калll, или содовая окись, называемая натром. Так как обе эти окиси весьма сходны друг с другом, то они употребляются для образования стекла одна взамен другой. Впрочем, замена одной щелочной окиси другою имеет влияние на свойства стекла, ка1с мы увидим это впослед­ ствии. Щелочные окислы придают стеклу легкоплавкость, мягкость, способность разлагаться от воды, I<оторая извлекает из стекла растворимые щелочи и кремнеземистые щелочи. Важнейшее же свойство, придаваемое ими стеклу, состоит в том, что они пре­ пятствуют стеклу кристаллизоваться и чрез то делают стекло прозрачным. Кали делает стекло более тугоплав1<им, чем натр; смесь же обоих из них дает стекло наиболее легкоплавкое. Калиевое стекло имеет более блеска, чем натровое, и бесцветнее последнего. Натровому (содовому стеклу) свойствен rолубовато­ зеленый цвет, который заметен на оконном стекле, если на него смотреть сквозь толстый слой. Количество кали и натра в разных стеклах изменяется от 5°/0 (в бутылочных сте1<лах) до 20°/0 • Наи-
СОСТАВ СГIШЛА 75 большим содержанием щелочей отличаются сте1{ла, которые должны быть легкоплав1<ими, щ1пример сте1сла для дутых физических приборов и обыкновенные (иэвестковые) стекла для оптических приборов. Прибавление большого I<оличества щелочных окислов делает стеI(ЛО весьма жид~<им в жару, оттого неудобным I< обра­ бот1<е, .притом сообщает стеклу способность лerI{O изменяться от действия воды, 1<ислот и воздуха.* В практике для большей части поделок было бы ма1ю удобно употребление стекол с одним или двумя щелочными 01<ислами, потому что щелочные стекла обхо­ дятся дорого, более мягки, чем обыкновенное стекло и, что всего важнее, легко изменяются с поверхности как от действия воды и воздуха, та1< в особенности от действия нислот. В воде щелочные сте1<ла более растворимы, чем обыкновенные сте1(ла, а потому и наэываются растворимым стеклом, о котором мы будем говорить впоследствии. Известно, что в практике кали и натр часто заменимы из­ вестью - шсислом гораздо более дешевым, чем щелочи, но имею­ щим многие их сво"ства. Известь способна вступить в состав сте1,ла, не нарушая его однородности, но ею нельзя заменить всеrо 1<оличества щелочей, потому что сплав кремнезема с одною изве­ стыо образует шлак, или вещество, способное кристаллизоваться, хрупкое и остающееся непрозрачным после охлаждения. Такой сплав лишен той тягучести в полужидком. состоянии, которая дозволяет приготовлять из отвердевающего стекла разнообразные предметы, вытягивая его, сдавливая, выдувая. Известковокремне­ эемный сплав притом так тугоплавок, что и в этом отношении не пригоден к делу. Но он имеет то важное преимущество перед щелочным стеклом, что весьма тверд и гораздо труднее изменяется от действия воды и 1<ислот. Заметим здесь, что наибольшею легко­ плавкостью отлиqаются те сплавы креъшезема с известью, которые содержат от 40 до 45°/0 извести.** Прибавляя извести или крем­ незема, мы увеличим тугоплавкость, потому что ни известь, ни кремнезем в отдельном состоянии не плавятся, следовательно оди­ наково увеличивают тугоплавкость. Их же взаимная смесь, точно та1< как сплав многих металлов, имеет температуру плавления гораэдо ниже, чем каждое из сплавляемых веществ в отдельности. Из всего сl{азанного выше ясно следует, что сплав извести и щелочей с кремнеземом должен иметь лучшие качества в практи­ ческом отношении, чем сплав кремнезема с одним из н~званных веществ. Так действительно и есть. Обыкновенное стекло содержит "* Влагн 11 углекислоты воздуха. [Прим. ред~] . ** Правильнее, от 35 до 55 мол. О/0 СаО. tПpu.At. ред.]
76 СТШ<Л51ННОЕ IIРОИЗВОДСТDО. ТЕОРЕТИЧЕСI<Л51 ЧЛСТI:) в себе и известь, и щелочи, отчего и получает свои свойства, в не1(отором смысле средние между своf.\ствами отдельных сплавов кремнезема со щелочными Оl(Исями и известью. Il"Iтai<, присутствие извести придает щелочному сте1(лу туrоплав1<ость, твердость, боль­ ший блес1<, делает его труднее изменяющимся от воды и других химических деятелей. Стекло древних содержало толы<о случайную подмесь извести, долго даже считали ненужным содержание из­ вести в стекле. Количество извести в обыкновенных сте1(лах изме­ няется от 30 (в низших сортах сте1\ла) до 6°/0 • * Наименьшее содержание извести обуслоnливается большим содержанием щелочей. Разнообразные обы1(новенные сорты сте1<ол могут быть получены со всеми своими основными свойствами, сплавляя н:ремнеэем с кали 1 натром и известью, а потому это суть существенные составные части стекла. Изменяя пропорцию каждой составной части, можно изменять свойства сте1{ла. Но на практю(е обыю-ювенные стекла содержат еще и другие составные части, что зависит или от до­ роговизны очищения первоначальных :материалов, или от желания удешевить производство общераспространенных предметов, или от желания придать стеклу какие-либо особые свойства, например особый цвет, мутность и т. п. Что же может взойти в состав стекла? Кремнезема и щелочей избежать нельзя, известь можно заменить сходными с нею окислами, например ОI(Исыо свинца, цинка, .магния, можно прибавить глинозема, борной 1\ислоты и т. п. Чрез это не нарушится однородность сплава и его важней­ шие свойства, если подмесь входит в определенном количестве, не превышающем известнои границы. Расс~ютрим же влияние неко­ торых обыкновеннейших подмесеИ в сте1(лообразных сплавах. Гли­ нозем находится в большей части стекол. и n некоторых сортах стекол количество его достигает до 12°/0 • Эта подмесь попадает в стекло обыкновенно с кремнеземом, потому что чистый кремне­ зем большая редкость; обыкновенно же для стеклоделия употреб­ ляется песок, содержащий в себе глину и полевой шпат, а послед­ ний содержит глинозем. Другой источню< содержания глинозема суть горшки или тигли, в которых плавится ·стекло, потому что они делаются из глины, состоящей из кремнезема и глинозема. Глина, хотя мало, но разъедается расплавленною стеклянною мас­ сою, и составные ее части входят в состав сплавляемого вещества, ибо могут взойти в него. Весьма часто глинозем вводят в состав низших сортов стекла, употребляя для сте1(лоделия не кремнезем, а различные камни, содержащие составные части стекла: глинозем, * В настоящее время в состав стеI{ОЛ вносят до 180/0 окиси капьцня, чаще всего около 6-120/0• [При.Аt. ред.)
t:dстАв CTEl<JIA 77 извесtь и щелочи. Таких камней очень много: полевой шпат, ба­ зальт, гранит и т. п. Тогда неизбежно введется в состав стекла и глинозем, потому что все та1<ие камни содержат глинозем. Эта замена l{ремнезема другими I<аменистыми веществами, производя часто значительную э1сономию в расходе на сырые продукты, не вредит достоинству сте1<ла, хотя и вводит в него глинозем. Гли­ нозем бесцветен, еще туrоплавче, чем 1<ремнезем, сплавляется с ним и дает однородную массу. Для лучших сортов сте1<ла нужно ста­ раться по возможности уменьшать количество этой подмеси, по­ тому что она может придавать сте1<лу тугоплавкость и мутность, и, что всего важнее, содержание глинозема должно увеличивать в сте1сле способность I<ристаллизоваться, потому что 1сремнезе­ мистые вещества, содержащие известь, щелочи и глинозем, вообще леr1<0 I<ристаллизуются. Должно полагать, что способность стекла превращаться в мутную шла1<ообразную кристаллическую массу, способность, столь часто . нарушающая правильный ход стекло­ делия, зависит от содержания г линоэема. * Стекла с большим содержанием глинозема отличаются своим химическим постоянство11, т. е. труднее других разъедаются щелоча.ми, кислотами, водою и т. п. Потому такие стекла, 1<ажется, были бы наиболее при­ годны для употребления на химических заводах. Магнезия, или горысозе.м, - т. е. окись магния, часто входит в состав стекла, потому что известь, употребляемая для стекла, обыкновенно содержит эту подмесь. Присутствие ее делает стекло тугоплавче и способнее кристаллизоваться, потому этой подмеси должно стараться избегать. . Оиись бария и оиись цинuа придают стеклу, заменяя в нем известь, большой блес1<, не изменяя значительно прочих свойств ~те1<ла. ** Окись бария (или барит) делает стекло весьма твердым, а окись цинка имеет свойство уничтожать в нем тот голубовато­ зеленый цвет, который происходит от содержания· натра. Оиась свинца, известная в свободном состоянии под названием глета, легко сплавляется с I{ремнеземом и щелоча.ми, заменяя при этом известь и образуя таким образом стекло легкоплавкое, тя­ желое, блестящее, но весьма мягкое, легко шлифующееся и поли­ рующееся. Окись свинца придает стеклу свойство трудно кристал­ лизоваться, что весьма важно для получения хороших сортов стекла. Мягкость и ценность свинцового стекла делают употребле­ ние его ограниченным. Такое стекло употребляется для изделий * Криста.ллнзационная способность стекол, о которой здесь roao· рнтся, определяется не толысо содержанием глинозема. [Пpu.At. ред.] ** Окись цинка и окись бария снижают вязкость стекла. [При.м. ред.]
18 CTEI<ЛЩil-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ТЕОРЕТИЧ~СКМI ЧАСТЬ роскоши и называется свинцовым стеююм или хрусталем, таюке для оптичес1<их приборов, потому что сильно преломляет свет. Свинцовые стею~а имеют СJtабожелтоватый цвет. Оиись висмута действует на свойстnа стеюш сходственно с окисью свинца. О~ислы, .марган.1,а и железа придают сте1<лу лег1<оп1швн:ость, но зато окрашивают его даже тогда, когда содержатся в малом колИчестве. особенно же сильно ОI(рашивает сте1<ло закись железа. Содержание ее придает бутылочному сте1<лу его зеленый цвет. Этих подмесей почти невозможнn избежать для дешевого стеI{ла, потому что все сырые материа11ы, идущие для сте1<лоделиs1, содер­ жат большее или меньшее 1<оличество ОI(Ислов железа. Чтобы избавить стекло от неприятного зеленого цвета зан:иси железа, прибавляют к стеклу разных обесцвечивающих веществ, о чем мы будем говорить подробнее впос;1едстnии. Обыкновенно содержание названных окислов в сте1ше столь незначительно (ред1<0 более 30/0), что они не оказывают другого существенного влияния на стекло, кроме изменения его цвета. Большая подмесь их существенно изменила бы свойства стекла, сделавши сте1<по очень леr1<оплавким, хрупким и кристаллическим. Окислы лtеди, иобальта, урана и .многих других металлов входят в состав стекоJI обыкновенно толы<о в малом коли1.1естве, а именно в цветных стеклах, о чем скажем в особой статье этого выпуска. В состав некоторых стекол, а особенно хрусталей, вводят окисел бора или так называемую борную 1сислоту., которую под­ мешивают к стеклу в виде буры, т. е. борно1<ислого натра, или прямо в виде борной кислоты. Эта подмесь делает стекло легко­ плавким, потому что борная кислота сама легко плавится, а с ме­ таллическими окислами дает стеклообразные сплавы, отличающиеся гораздо большею легкоплавкостью, чем соответственные кремне­ земистые сплавы. Окись олова, фосфорнокислая известь и многие другие веще­ ства часто прибавляются к стеклу, чтобы сделать его непрозрач­ ным, но не лишить большей части важнейших его свойств. Такова эмаль и тому подобные стекла. В состав сrекла нельзя ввести множество других тел; при плавке они не образуют со стеклом однородной массы, не раство­ ряются в нем и дают или подонок, или всплывают наверх. Так, например, многие соли, например сернокислые соли, не спла­ вляются со стеклом. Но множество веществ, неспособных раство­ ряться в стекле, способно, однако, равномерно распределяться в расплавленной стеклянной массе, как мы увидим тому пример при приготовлении авантюрина.
tОсtлв СТЕКЛА 19 Длн практиrш весьма важно избирать для данного рода поделоl{ сте1(ла известного состава. Та1<, для эер1<ал нужно сте1,ло леrко­ r1J1ав1(ое, леп<о полирующееся, по возможности бесцветное и твер­ дое, чтобы оно не с1шро сделалось мутным; для столовой посуды - стеI<ЛО легко шлифующееся, но и достаточно твердое, вполне равномерное и т. д. Желаемых разнообразных свойств с1·екла достигают, видоизменяя состав сте1(лянной массы. Относительно состава и рода подело1<. должно различать, по I<райней мере, сле­ дующие главные роды стекол: 1) Бутылочное, или зеленое сте1сло содержит I{ремнезем., гли­ нозем, окислы железа и марганца, известь, магнезию и мало щелочей (преимущественно натр), I<aI( показывают нижеприведен­ ные анализы. В нем извести более, чем во всех других стеклах. Оно твердо, тугоплав1<0 и трудно изменяется химичесr<ими деяте­ ;rями. Это есть самое дешевое из сте1<ол, потому что сырые мате­ риалы для него не требуются чистые. Оно легко подвергается рас­ стек;юванию и потому может быть употреблено только на самые простые поделки. 2) Натровое, или содовое сп~екло, или франuузское стекло, потому что издавна уже готовится во Франции, содержит кремнезем, известь и значительное количество натра, потому что для его при­ готовления берется сода или rлауберовая соль, т. е. углекислая или сернокислая соли натра. Кроме этого, такое стекло обыкно­ венно содержит только малое количество посторонних примесей. Древние стекла были содовые, как показывают все исследования старых стекол. Они приготовлялись с содою, добытою из пепла морских растений. Со временем этот род стекол заменился по­ ташным стеклом; но по недостатку поташа Франция вновь стала производить содовое стекло, что и распространилось с тех пор, как открыт способ искусственного приготовления соды из пова­ ренной соли. Это стекло преимущественно приготовляется в тех странах, где сода очень дешева, как в Англии и Франции. В по­ следнее десятилетие стало особенно развиваться приготовление содового стекла при посредстве глауберовой соли, * потому что эта последняя сходнее соды. Содовое стекло ценится при равной обработке массы дешевле поташного сте1<ла, потому что глаубе­ ровая соль и сода дешевле поташаJ потому что содовое стекло легкоплавче и не столь бесцветно, как поташное стекло. Так как содовое стекло легкоплавко, то его особенно употребляют. для оконных стекол, для зеркал, для дутых физических и химических приборов, для литых стеклянных вещей, также для оптических стекол (кронглас). * См. «От редакции», стр. 14. {Прим. ред.]
80 C'l'El<J151HHOB nРОИ3ВОДСТВО. ТЕОРЕТИЧЕСI<Мt ЧЛС'tЬ 3) Потатн.ое или 1'алийное стеuло, J1учшие сорты 1<оторого называются бемсю1м или ·белым сте1слом или боге.мс1пш хрустале:м, получается при посредстве поташа и содержит почти ис1<лючи­ тельно I<ремнезем, известь и 1<али. Приготовление 9того стекла ведет свое начало преимущественно из Богемии. Оно преобладает у нас в России, по дешевизне у нас поташа, но его пригото­ вляют и везде, где желают получить лучшие сорты белого cтeI<na. Оно тугошшвче, тверже, бесцветнее и обыкновенно труднее раство­ римо, чем содовое стекло. Лучшее поташное сте1шо идет пре" имущественно для столовых шлифованных сте1(лянных приборов. Оно очень пригодно для многих химичес1шх приборов. 4) Свt~нr~овое сте1сло, или хрусталь, или английский хрусталь, содержит I<ремнезем, оl\ись свинца, ~<али и не1<0торое 1<0личество извести. Введение фабрикации его произошло в Англии в XVII столетии по недостат1<у дерева. Обыю-ювенные сте1<ла нельзя плавить прямо на огне каменного угJIЯ, потому что от дыма стекло становится бурым. Надо было ввести заl(рытые rорш1<И, а в закрытых горшках жар недостаточен для образования обыкновенного сте1слз; надо было увеличить легкоплавкость :массы, что и достигается эаменою из" вести окисью свинца. Свинцовое стекло блестяще, лег1<оплав1<0, мягко, легко получается бесцветным, но и лег1<0 изменяется хи_ми ... ческими деятелями. Это сте1<ло трудно обрабатывается на лампе, потому что окись свинца легко восстановляется и получающийся свинец делает сте1<ло черным. Кроме обыкновенных поделок, свин­ цовое стекло идет на приготовление ис1<усственных драгоценных камней, или страэ, и на приготовление оптических стекол (флинт­ глас). 5) Раствори.мое сте1сло состоит иэ кремнезема и одной или двух щелочных окисей - кали и натра. Оно приготовляется со­ вершенно для других целей, чем обыкновенные стекла, а именно употребляется в виде водяного раствора. 6) Оира1аен,ные сте1'ла. разного состава, 01~рашенные 01<:ис1шми различных тяжелых металлов и 7) Мутные стеила, * как эмаль, алебастровое стекло и т. п., о которых мы скажем подробнее в другом месте (в статье о со­ ставлении стеклянной массы), составляют предмет незначительного потребления и потому не имеют столь большого технического интереса, как первые четыре рода стекол. Приводим вслед эа сим известные нам анализы разных сортов стекол, покаэывающие процентное содержание окислов в стеклян­ ных изделиях: * Мутные, т. е. глушеные стекла. [Прr~м. ред.]
СОСТАВ СТЕI<ЛА Бутылочное стекло для шнпучнх внн, средннй состав . Французс1!ос (севрс1\ос) бутылочное стекло, трудно расстс1словы" вается;Дюма..... То же, нз Монплезира; Дюма Французское бутылочное стекло, леr1\О 1с рнсталлн­ зуется, прн нагревашш теряет прозрачность . Богемскнй хрусталь для зср1\ал; по Пелиrо . Средний состав обьшно- венноrо богемского стекла; по Пелнrо . Богемское белое сте1сло; ::е4) С'1') 4) ::: ~4) ~ ::z::: 63 53.5 66.О 45.б G7.7 76 поДюма..... 79А Весьма тугоплавкое бо­ гемское стекло, упо­ требляется для сожнга- тельны.х химических трубо1с; по анализу Rowney . . 73.1 Мягкое оконное стсr<ло; по анализу Дюма . . 69.6 Твердый сорт того же стекла .. .... 69.2 Английское оконное стек- ло; по анализу Дюма 69.0 Английское зеркальное стекло с выставки 1851 ~; по анализу Сальвет·а . . . ".. 75.2 Другойсорт....... 74.5 ,:i ~ м о :а ~ -=: t... 3 6.0 2.7 14.0 9.4 9.6 0.3 1.8 2.2 7.4 0.6 1.5 6 Зах. 2207. Д. И. Менделеев. т. XVll. .а . ... и 111 = tr) :s: 23.5 29.2 22.9 28.l 9.9 8 .... ~~ ~ 2.5 5.5 2.8 6.1 21.О 15 9.2 11.8 10.4 11.5 13.3 17.2 12.2 ~CIS :r: 4 2.8 3.1 15.2 11.3 11.1 17.0 19.1 1 Clj ~$и Clj ~""~ g. "'# ~ u =:::: :d Clj ОС'] 4 5.7 2.8 6.2 0.6 о.з 0~2 81 nf =- = :1 " u ""'~ ; о
82 СТВКЛ.ЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ТЕОРВТИЧЕСКАЯ. ЧАСТЬ Английское зеркальное стекло (уд. вес 2.242) с завода London TJ1a- mes plate-glass comp., по анализу Майе pn 11 Бразье........ Французское зерJ\альное стекло; по аналнэу Дюма . . . . ~ Дpyroii сорт, менее окра­ шенныi'i, чем предыду- щ11й•..." . •.. Хрусталь нз Bon~c11e; по анализу Бертье . . . . Английский хрусталь; по ана"'lизу Фрадэ . . . . Зеленое тугоплавкое стек­ ло, употребляемое для сожигательных трубок, уд. вес 2.481, коэффи­ циент кубического рас­ ширения по опытам Реньо 0.00002324 . . . Весьма тугоплавкое швед­ ское стекло, уд" вес 2.41, коэффициент рас­ ширения 0.00002492 . . Хрусталь нз Choisi-le-Roi близ Парижа; уд. вес 3.304, коэффициент рас­ ширения 0.00002144 . . Обыкновенное содовое французское стекло, уд. вес 2.455, коэф­ фициент расширения O.Q0002713•• . • • ·. Белое стекло, уд. вес 2.606, коэффициент расши­ рения 0.00002431 • • . 78.7 2.7 75.9 2 .8 73.8 3.5 61.0 51.9 68.6 1.2 71.4 0.3 54.2 0.5 70.5 0.5 70.9 1.0 Продолжеюlе 6.1 1.3 11.6 3.8 17.5 5.6 5.5 12.0 6.0 33.0 13.7 33.3 14.1 2.0 12.О 2.3 9.4 17.2 1.8 0"4 9.2 0.9 34.6 8.7 2.1 17.2 0.5 5.7 5.7 10.4 3.0 3 .2
~остла стаклл - :1 С1) :1 CJ') QJ ~ llJ :а CJ') о м :::li § ~ r:a -= Cr) ~ t-. ::s: Сте1сло старое, римское, употребленное для пе- пельной урны. 1-1айде11- ной в гробу близ Пуццолн, около Неа- 70.6 поля; анализ Шюлера . 1.8 8.0 Ис1!усственные алмазы (imitatfon de diamant, pierres d'Autriche); по анализу Герена 1 . . . 41.2 - - По анализу Кl!ттига 2 . . 38.8 - - Бесцветные стразы; по анализу Docautolt- Wieland ...... . 38.1 1.0 - Фл.интглас Guinand'a . . . 42.5 1.8 0.5 Плотный кронглас, полу- ченный Clemandot и Ma~s в Клнш11, близ Парижа, содержал, по анализу Лудвнга, 13.5 окиси цинка и, кроме того,•........ 56.6 0.4 0.7 Красное стекло, найден- ное на вилле Т11верия, на острове Капри, близ Неаполя, содержит, по анализу Клапрота, 7.5 закисимеди..... 69.5 3.5 6.5 Поддельный авантурин с завода Bigaglia на Мурано, подле Вен~ции, содержит, по Шнедер· ману, 3.0 окислов меди, 1.5 фосфорной кислоты, 65.2 в.о 4.5 магнезии .... . - Алебастровое стекло, со- держащее фосфорной 79.5 2.8 кислоты 1.0630/0 • • .. - 1 Qeeren, Dlngt. Jourп., 1845, XCVIII, 332. ' KDttlg, Dlngl. Jourп., 1845, XCVI, 252. в Вместе с борною кислотою и потерею. 6* l7pOдOAЖIHIU l,;. 1 =~!Е ... а. 5 :в• ~~ " = ~~= ао:: =а са Clf ~~ ~ ~ :х:: OCW) о - 18.9 1.0 - 8.4 - 50.4 8.2 - 53.0 7.9 - - 53.О 11.7 - - 43.5 24.78 - 4.1 f 1 - - 3.5 7.5 2.1 8.2 6.5 - 16.9 - - -
Своiiства стеllла · Стекло есть gдно из наиболее прозрачных твердых те1r, 1'. е. nропускает свет, поrJющая то11ько неэ11ачите11ы-1ую час1ъ его. Это есть одно из самых важных своиств стеz<ла, делающих употребле­ ние его столь многочисленным. Очевидно поэтому, что непрозрачное стекло или мутные сор1~ы стекла имеют низшее достоинство, если толы\о не назначаются для каких-либо особых употреблений. Сплавленная или полиро­ ванная стеклянная поверхность обладает особым хара1\теристиче 4 ским блеском, который составляет одно из условий l{расоты стек· лянных изделий, и потому более блестящие сте1<ла ценятся выше. Свинцовые и поташно-известковые сте1\ла с большим содержанием кремнезема обладают наибольши~1 блеском. Одно из важных своt-tств стенла составляет его твердость, 1\оторая близка к твердости стали. Стекло те~1 тверже, чем больше в нем кремнезема; содержание окиси свинца уменьшает твердос·гь стекла, присутствие извести увеличивает ее. Для выработки стекла самое важное своИство ero состоит в том, что в краснокалильном жару сте1<ло размягчается и, не сделавшись еще жидким, а иыея тестообразные свойства, при· обретает при этом свойство растягиваться, раздуваться, может быть разрезано, изогнуто, сt<леено или приплавлено I\ другому такому же размягченному I\YCI\Y стекла, и т.• д. В l{расно1шлиль· нам жару стекло в высшей степени растяжимо, не упруго, вяз1<0 и потому обрабатывается легко многими механическими способами. В этом состоянии стеклу придают желаемые формы. При даль- 11ейшем liагревании стекло становится менее вязким, более и более жидким, 11аконец в белокалильноы жару стекло превращается в подвижну10 жидкость. В этом состоянии стекло легко отли ... ьается и очищается от подмесей, которые или тонут, или всплы.­ вают навiрх. Одно из свойсrв стекла, которое должно постоянно иметь в виду, есть его малая способность проводить. теплоту (малая
СВОЙСТВА СТЕКЛА 85 теплопроводность), по I<оторой оно сходно с большею частыо 1\ремнеземистых соединений, например с глиною. Теплопроводность сте1<ла поч1'и во 100 раз менее теплопроводности серебра и золота и немногим толы<о больше теплопроводности глины, но значи­ те11ыю больше, чем теплопроводность дерева. От этого свой­ ства сте1<ло при быстром и неравномерном нагревании трес1<ается. * Это последнее происходит от того, что нагретые части стекла расширяются, а соседние с ними ненагреваемые части стекла не расширяются от тепла, потому и происходит разрыв частей. Спо· собность стекла трескаться зависит не от недостатка в нем упру­ гости. Напротив того, сте1ию обладает значительною упругостью, что особенно ясно из того, что сте1<лу сво"ственна значительная зво1жость, а та1<же из тоrо, что тонко вытянутая стеклянная нить должна быть изогнута весьма сильно для излома, а когда дей­ ствие силы, производившей изгиб, прекратится, стеклянная нить приходит в свое первоначальное состояние. Упругость стеклянных ните" и их гибкость служит основанием для производства стек- 11шшых материй, 1<·оторые были не1<оrда в моде и производились особенно в Венеции, где и поныне плетут иа стеклянных нитей, блестящих. ка~< лучши" шелк, и окрашенных в разные цвета, мно­ гие предметы. Ита1< стекло упруго, только (при обыкновенной температуре) стекло вовсе лишено способности изгибаться, лишено мягкости,** которая, например, свойственна меди, железу, серебру; это значит, что стекло, достигнув предела упругости, не сохра­ няет связи своих частиц, ломается, тогда как железо и т. п., до­ стигнув предела упругости, изменяет свою форму, но не раз­ рывается; другими словами - стекло хрупко, как хрупки все почти I<амни. От этой хрупкости зависит, между прочим, способность стекла трескаться. Хгуш<ость стекла происходит, по всей вероят­ ности" от того, что стекло худой проводник тепла. Всякий стек­ лянный предмет приготовляется при краснокалильном жаре. Лишь только сте1<ло приняло свою форму, оно начинает остывать и отвердевать с поверхности. От этого поверхность стекла сжи­ мается, а внутри оно еще остается значительно нагретым и более жидким. Внутренние части стекла со временем охлаждаются, сжи­ маются, но уже не могут расположиться надлежащим образом, потому что сдавлены нару~ными частями, охладившимися значи­ тельно с1<орее, чем внутр·енние, что и зависит от худой тепло-: проводности сте1<ла. Итак, частицы охлажденного стекла будут находиться в напряженном состоянии, и лишь. только чрез удар~ * Термостоliкость стеJ{ОЛ является сложной функцией многих свойств стекла, в том числе. и т.еп.т~опроводностн его. [ПplLJtl. ред.]" ** Ковкости. [Пр11~1. ред.].
86 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ТВОРЕТИЧЕСt<АЯ ЧАСТЬ неравномерное нагревание и т. п. они будут выведены из своего состояния, тотчас произойдет разъединение частей, а от него и трещина. Если охлаждение было очень быстро, то вся масса сте1(ла часто рассыпается вдребезги или от удара, или от разрушения наружной оболоч1<и, или от неравномерного нагревания. Таковы так называемые батавские слеэ1<и, получаемые чрез быстрое охла­ ждение стеклянных капель в воде. Если надломить конЧИI( затвер­ девшей 1<апелы<и, вся она рассыпается в мелкий порошо1<. Оче­ видно, что стекло тем менее будет хруш<о, чем медленнее оно будет охлаждаться, потому-то все сделанные сте1<лянные вещи на заводах помещают, немедленно после придания им надлежащей формы, в особые печи (каленицы), где температура держится столь высокою, как возможно для того толы<о, чтобы стекло не потеряло приданной ему фор.мы. В этих печах стеклу дают мед· ленно охладиться. Это называется за1\алкою сте1<ла. * Нагретое и быстро охлажденное стекло легко трескается, на чем основан спо­ соб разреэывания стекол. Удельный вес и многие другие физические свойства стекол раэличаются, смотря по их составу. Обыкновенные белые сорты стекла имеют удельный вес около 2.3-2.4, обыкновенные опти­ ческие стекла, содовое стекло - особенно содовые оконные стекла и бутылочное стекло, часто имеют удельный вес гораздо больший, до 2.7; свинцовый хрусталь (флинтглас) имеет удельный вес около 2.9-3.6 . Показатель преломления разных стекол тоже различен. Наибольший показатель преломления имеют свинцовые и висмуто­ вые стекла, он около= 1.6, отчего ero и употребляют для неко­ торых оптических стекол и оттого такие стекла имеют сильный блеск. Показатель преломления обыкновенных стекол около= 1.5 . Коэффициент расширения стекол различен, как видно из выше­ приведенной таблицы. К основным свойствам обыкновенноrо стекла должно отнести отсутствие в нем кристаллизации, что можно видеть из того, что излом стекла не представляет ни зернистоrо вида, ни больших, ни малых прямых поверхностей (плоскостей листопрохождения), ** какие свойственны всем телам кристаллическим. Такое отсутствие кристаллизации называется аморфизмом (бесформенностью) или коллоидальным состоянием, т. е. таким состоянием, в котором вещества имеют строение, подобное клею. Не будь этого свой- * В настоящее время этот процесс называют отжигом стекла. Эака1кою называют процесс быстрого охлаждения стекпа от температур, б.nиаких к температуре его размягчения. [Прим. ред.]. •• ПJ1оскостей спаАности. [Прrlм. рЮ.J.
СВОЙСТВА СТЕКЛА 87 ства, сте1<ло было бы еще хрупче. Аморфизм стекла есть непре­ менное условие его прозрачности. Прозрачные тела, правда, бывают и I(ристаллические (например алмаз, горный хрусталь и т. п.), но тоrда только, когда масса · вещества образует вполне правильные и однородные r<ристаллы. * Если же тело состоит из мелI<иХ I<ристаллов, а особенно из 1<ристаллов неоднородных, хотя и прозрачных, то в массе оно не прозрачно. Множество примеров подтверждают это. Так, мрамор есть тело, со.стоящее из мелких ~<ристаллов, гипс тоже, сахар и т. п. Они только просвечивают, а не прозрачны. Белый мышьяк (мышьяковистый ангидрид) вполне прозрачный, I\orдa он аморфен, т. е. не имеет следов кристалли­ зации; приобретая же их, становится непрозрачным. То же самое делается со сте1<лом, коrда оно теряет свою аморфность и одно­ родность, когда в нем появляются кристаллические кремнеземи­ стые соединения. Тогда из массы стекла выделя10тся некоторые составные час~и, образуют мелкие кристаллики, и стекло теряет прозрачность, становится белым, просвечивающим веществом.** Подобное превращение сте1<ла в непрозрачное вещество (рух) называется расстет,лованием. Так l{aI< это явление часто встречается при выплавке стекла и особенно при вырабоТI{е предметов и имеет важное значение в nрактю<е, то мы и остановимся на исследовании причин рас­ стеклования, насколько зто возможно при настоящем состоянии наших сведений об этом предмете. В начале прошлого столетия Реомюр показал, что почти вся­ кое стекло способно превратиться в белую непрозрачную массу, по­ добную фарфору. Для этого необходимо только продолжительно нагревать его при температуре его размягчения, или при темпера­ туре плавления, или же часто нагревать до этих температур. Но, впрочем, не все стекла одинаково легко расстекловываются, как это легко заметит каждый, кому приходилось работать со стек­ лом. Есть такие сорты стекла, которые расстекловываются тотчас, J{ак только будут введены в пламя, другие же сорты обыкновен­ ного стекла не изменяются даже от дву- и трехкратного распла­ вления и охлаждения. В этом отношении опыт показал, что труд­ нее других расстекловываются хорошие свинцовые стекла,. что, без сомнения, зависит от тоrо, что окись свинца не дает с кремнеземом • Когда масса вещества образует монокристалл. [Прим. ред_.]. ** Этим Д. И. Менделеев показывает, что состав KPIJCTaJIJшчecкoit фазы может быть отличен от состава стекла. Пр~вильное п~учное об­ основание о соотношениях состава стеклообразной и кристаллической фаз сделалось возможным позже, в результате исследования диаrрамм состоя­ н11я разл11чных силикатных систем. [Прllм. ред.].
88 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ТВОРЕТИЧЕСI<А51 члс·rь кристалличес1<их соединений.* Потому фабрю<ация свинцового хру­ сталя не нарушается рассте1<лованием массы, что неред1<0 бывает на заводах обыкновенных сте1<ол. Поташный хрусталь, или богем­ с1<ое сте1<ло, также трудно рассте1<ловывается, особенно тогда, когда оно содержит мало извести, потому что 01<ись 1<алия не дает со стеклом I<ристаллическоrо соединения,** а чтобы полу­ чилось оно от извести - ее должно взять очень много, более чем обыкновенно берется для боrемс1<оrо сте1<ла. Стеl{ла содовые, осо­ бенно же богатые известью, а тем более содержа1цие еще и r1ш­ нозем (например бутылочное сте1<ло), легче других рассте1<ловы­ ваются, что зависит: 1) от того, что сам натр дает с I<ремнеземом 1<ристаллическое вещество, особенно тогда, 1<оrда (по наблюдению Пелуза) приходится на 1 часть Оl{ИСИ натрия 01<0110 4.3 частей l{ремнезема; 2) извести содержится в содовом сте1<ле обыю·ювенно больше, чем в поташном, а I<ак известь способна давать многие I<ристаллические соединения с кремнеземом, то увеличение ее усиливает возможность кристаллизования части стеклянной массы; 3) содержание .глинозема несомненно дошкно увеличивать расстеклование, ибо глинозем с известью и 1целочами дает многие кристаллические соединения, из которых и состоит бб11ы1шя часть кристаш1ических соединении, встречающихся в природе. Чем сложнее состав сте1<лаt тем вероятнее получить рух или расстекловать массу.*** Анализ неизмененной и расстеклованной массы показывает в не1<оторых случаях различие, но их в других случаях не замечается.**** Причину расстеl{лования объясняют на основании этих анализов или иэ~1енением состава (Дюма и др.), или только одним существованием возможности I<ристаллизации, которая обусловливается составом стекла и долгим или повторен­ ным его нагреванием.***** Главное изменение в составе стек11а, * Ка1с было показано в более поздю1х исследованиях, 01шсь свинца образует с. кремнеземом целый ряд кристаллических соединений РЬО · Si02• 2РЬО · Si02 и др. Но, как совершенно правильно указывается в книге~ свинцовые стекла относятся к группе наиболее устойчивых в отношении крн· сталлизации стекол, что объясняется лепсой диссоциацией этих соединений при высокой температуре н малой скоростью 1сристалпизацни их.[При.м.ред.J. **·В более поздних исследованиях было показано. что окись калия с кремнеземом дает несколько соединений - К"О · Si02, К20 · 2Si02 11 К~О · 4Si02. [Пpu;.t. ред.]. IJ *** Более поздние данные св11детельствуют, наоборот, о большой устойчивости в отношении кристаллизации сте1<ол сложного состава. [При.Аt. ред.J. · **** См. прнм. ред. на стр. 87. [Прилс. ред.]. ***** Различная склонность стекол к 1<рнсталJ1изацин определяется не только возможностью образования между 1сомпонентамн стекла опреде­ ленных соединений и температурой кристаллизации нх, 11О 11 с1соростью роста кристаллов. fПpllм, ред.].
СВОЙСТВА СТВl<ЛА зависящее от долгого нагревания, состоит в уменьшении содержа­ ния щелочей. Удаление или превращение в пар щелочей при на­ гревании сте1{ла ясно видно из того, что стекло 01<рашивает бес­ цветное (напри.мер водородное или газовое) пламя желтым цветом, что и пш<азывает улетучивание натра. Впрочем, улетучивается при этом ничтожное I<оличество щелочи, не могущее объяснить всего изменения стекла. Рассте1{лованная масса имеет другие свойства, чем сте1(лшшая масса, из I(оторой она произошла: первая менее вяз1<а (в расплавленном состоянии), труднее может быть обрабо­ тана, труднее плавится и легче разъедается химическими веще­ ствами (потому что представляет неоднородную поверхность), чем неизмененное стеI{ЛО, но зато рассте1<лованная масса по охлажде­ нии труднее ;юпается, чем обы1<новенное сте1<ло. Весьма вероятно, что со временем расстеклованная масса найдет свое практическое применение; но поныне всеми средствами стараются избежать рас­ сте1{лования, потому что при этом стекло лишается первого сво­ его свойства - прозрачности. Расстеклованную массу можно об­ рапю превратить в стеI{ЛО, для того стоит только ее вновь вполне расплавить, чем пользуются на заводах, когда получают много испортившейся массы. При выработке стеклянных предметов должно по возможности избегать многократного нагревания стеклянной массы. Начало рассте1{лования замечается по неровности получаю­ щеttся сте1<лшшой поверхности. Появление мутности на поверхности многих стеклянных изде­ лиtt, долго остающихся на воздухе, зависит от химического изме­ нения стекла. Особенно часто случается оно со стеклами, бога­ тыми щелочами и содержащими мало извести. Такие стекла при­ тягивают из воздуха влажность и углекислоту и оттого тускнут. Шилитгербер, а ·rакже Фогель и Рейшауэр заметили это особенно у сте1<ол, богатых окисью калия, которые поглощают до 12 (?) 0/ 0 влажности. Чтобы дать возможность фабрикантам избежать усло­ вий образования таких стекол, приводим их состав по исследова" нию Фогеля и Рейшауэра. Стекло зеркальное оконное оконное Кремнезема . . 65.16 64.04 68.47 Оюrсп 1салня . . . 22.31 20.64 18.79 » натрия ... . ... 2.47 4.94 5.61 Извести . .. 4.69 7.80 5.60. гJШНОЭема }. 3.39 1.69 3.10 Окиси железа .. Нет сомнения, что ни один фабрикант не приготовит невы­ годного для него стекла, богатого щелочами и бедного известью.
90 СТВ1<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ТЕОРЕТИЧЕСl<АЯ ЧАСТЬ Образование такого стекла зависит, конечно, или от недобро1<аче­ ственности извести, употребленной в дело, или от l{а1<ой-либо не­ брежности при составлении массы. Химичес1п1е деятели трудно изменяют сте1(ло, что и составляет одно из важнеf.\ших I<ачеств стекла. Впрочем, эта неизменность стекла обусловливается толы\о известным его составом и не1<ото­ рыми другими условиями. Вещестпа, благоприятству1ощие неизмен­ ности стекла, суть: известь, 1<ремнезем и г линозе}.1, особенно же два последние; щелочи, напротив того, делают стеI{ЛО изменчивым. Потому для химических вещестп, тшо1<е для химичесl(ИХ заводов и аптек желательно иметь стекла, по возможности богатые I<ремне­ зе:мом и глиноземом. Эти последние труднее, чем все другие, разъ­ едаются кислотами и водою. Стекло, повидимому, не растворимо в воде, но, будучи превра­ щено в мелt\Ий порошок и долго прокипячено с водою, всяl(ое сте1~ло больше юш меньше растворяется в воде. Особенно же легкою растворимостью (но вовсе не столь ;rегкою, 1<ai< можно думать, судя по названию) отличается растворимое стекло, т. е. стекло, не содержащее ничего, !{роме кремнезема и щелочей. Чем больше в стекле щелочей, те~1 легче оно растворяется в воде. Все роды стекол более или менее быстро разъедаются щелочами, ста­ новятся от них мутными, а иногда и хрупкими. При нагревании ще"110чи очень быстро разъедают стекло, особенно в виде порош1<а, что происходит от того, что они. тогда извлекают из стекла I<рем­ незем. Кислоты также действуют на :многие сорты ст.екла, а именно легче всего на сте1а1а, содержащие много I<али, натра, извести и окиси свинца. Даже столь слабая кислота, ~~ак угле1<ислота, спо­ собна разлагать стекло, что, между прочим, и подтверждает тот взгляд, что стекло есть сплав, а не соль. Стекла, содержащие много извести, хотя тверды, но леrко становятся мутными на воз­ духе, потому именно, что уrлекислота воздуха соединяется с из­ вестью стекла. Слабые I<ислоты (уксусная, винная, янтарная), за- 1-слючающиеся в виноградных винах, способны разъедать стекла, имеющие мноrо извести. Варринrтон анализировал один сорт буты­ лочного стекла, которое разъедалось вином, и нашел: СтекJiо, разъ· Хорошее буты- еяаемое в1mок лочное стекло Кремнезема . . . . " •• 49"0 59.О Извести . . 24.75 19.О Натра•.... " . 7.25 10.О Кали . . ... . . 2.0 1.7 Окиси железа . • . 10.0 7.0 Глинозема , . . . 4.0 1.2 Магнезии.. . . 2.0 0.5
СВОЙСТВА СТЕКЛА 91 Стекло тем легче разъедается кислотами, чем меньше содержит кремнезема; потому что толы<о один последний (из всех окислов, составляющих стекло) сопротивляется действию кислот и не дает с ними химических соединений. Из всех I{ИСлот толы<о одна плавю<овая (фтористоводородная) вполне разрушает сте1<ло, потому что соединяется не только с основаниями, но и с кремнеземом.
Некоторые правила, выводимые из рассмотрения состава и свойств стенла Штейн в своеН юшrе о сте1.:лоделии деш1ет следующие праl{ ... тические выводы из рассмотрения состаrш и своИств стею~а: 1) высшая степень бесцветности своИственна толы<о поташному и поташно·свинцовому стеклам; 2) твердость стекла может быть увеличена, без уменьшения вязкости и хюшчес1<0П неизменяемости, чрез увеличение 1<оличе­ с1ва кремнезема на одно и то же I<оличество других 01<ислов; 3) глинозем, хотя таю1<е увеличивает твердость, но делает стекло хрупким; 4) уве.'lичение количества извести при неизменном содержании других окислов делает стекло более твердым и блестящим, 110 должно быть доводи~ю не далее известной границы. Когда это количество не более надлежащего, то с увеличением l{оличества извести стекло приобретает большую способность переносить пе­ ремену от жара к холоду и легче режется алмазом; 5) излишек извести придает стеклу способность легко расстеюю­ вываться, легко разъедаться .кислотами и делаться на воздухе мут­ ным; 6) малое содержание извести и большое содержание нали делает стекло .мягким (тоже и натр) и способным сильно притягивать влагу; 7) увеличение количества извести и глинозема, при прочих равных (1<011ичествах] составных веществ, делает стекло более тугоплавким; 8) так же действует и кремнезем; 9) прибавок окиси свинца или борной I<ислоты делает про­ тивоположное; 1О) при очень тугоплавкой массе или при долговременности выработки полезно прибавлять, во избежание рассте1<лования, буры или окиси свинца, что и производят на некоторых заводах;
НЕl<ОТОРЫЕ ПРАВИЛА 93 11) д1ш npa1(TI11\И важно не общее содержание основных ш<ис­ лов ([1,алиJ, натра, извести, 01<иси свинца, глинозема), а относи­ ,1·елыюе 1<оличество 1<аждой составной части. Этот посJ1едний вывод прямо может бы'Гr) выведен из тех тео-­ ретичес1<их соображений, I<ar<иe мы привели в начале этой главы. Судя по известным анализам, на 100 частей (по весу) 1<ремне­ эема приходятся следующие 1<оличества ОI{Ислов: В богемс1сом хрустале . • • • . . » » зеркальном сте1с~1с • )) листовом стекле » » белом стекле Во фрапцузс1сом эер1сальном )) )) лнстовом . в анГJШЙСJ{ОМ эерКЗJIЫIОМ • » » кронгласе • . » венецианском зер1<альном . •.• »бутылочном••••••• .. Натра 24 20 16 12 6 l(ал11 21 36 20 25 36 15 3 Извести 10.5 14 20 14 5 20 7 20 16 36* * В настоящее время стекла с таким большим количеством tцелоч· ных окиспов и окиси кальция применяются только в специаJt~иых слу­ чаях. [Прим. ред.].
Главные хнмиttесние ороцессьt, сопровождающие образование стекла Стекло образуется чрез сплавление или самих окислов, вхо­ дящих в состав сте1<ла, или ТШ\ИХ веществ, которые способны при действии жара выделить из себя улетучивающиеся вещества и оставить окислы, необходимые для образования сте1<ла. Мы здесь рассмотрим толы<о способ образования обыкновеннейших сортов стекла, приготовляемых из обыкновеннейших веществ; другие же случаи, реже встречающиеся, будут изложены в следующей главе. Поташное cmeJCлo образуется при сплавлении кремнезема с по" ташом и известью (или углекислою известью). При этом проис­ ходит следующий процесс: сперва плавится поташ, потом в нем растворяется кремнезе~r и выделяет из поташа углекислый газ, а в образовавшеl;\ся массе растворяется известь; если же она была в виде углекислой извести, например в виде мела, то она также выделяет углекислый газ, так что в состав входит только известь или окись кальция. Следовательно, процесс образования стекла сопровождается выделением углекислого газа. В практике выде­ ляется, кроме того, еще предварительно много влажности, бывшей в смешиваемых веществах. Это выделение влажности способствует предварительному разложению углекислой извести; потому что это nещ~ство, как известно, легко при накаливании выделяет углекис­ лый газ, если приведено в прикосновение с парами воды .. Итак, до образования были в массе: а) кремнезем, который ничего не теряет при накаливании; Ь) поташ или углекислая соль калия, I<оторая при накаливании теряет воду (всегда почти в поташе заключающуюся) и углекис­ лый газ, так что остается окись калия, и с) известь или углекислая известь, теряющая (свою воду и) углекислоту, так что остается только окись кальция. Таким образом, после сплавления остаются только окислы, об­ разующие стекло.
rлАВНЫВ ХИМИLIЕСКИВ ПРОЦЕССьt 95 Влияние родмесей на образование стекла будет рассмотрено далее. Точно таI{ОЙ же процесс происходит при образовании содового сmе1Сла, I{огда для смешения берется I<ремнезем, известь и сода, т. е. водная уrле1<ислая соль натрия. Очевидно, что поташ и соду можно заменить друrими солями тех же металлов, если они способны, подобно углекислым солям, выделить из себя все составные части, ~<роме 01<ислов, входящих в состав стекла. Примером таких солей могут служить сернисто" ~<ислые соли I<алия и натрия. Они действуют точно так же, I<ак .и углекислые соли, выделяя сернистый rаз на место углекислого. В практи1<е эти соли не употребляются, потому что их должно было бы нарочно приготовлять для этого. Но в природе находится много сернокислых солей, особенно сернокислой соли натрия, или так называемой 2лауберовой ·соли, l{Оторая может быть с выгодою употреблена для стеклоделия. Притом эта соль легко и ч·асто приготовляется на химических за­ водах - остается на них как побочный продукт, - очень дешева и потому пригодна для производства. Можно и прямо остек.1овать глауберовую соль, т. е. вытеснить из нее серную кислоту, сплавляя с кремнеземом; но это требует по крайней .мере вдвое дольшей плав1<и и не дает стекла лучшего, чем при подмеси малого количе­ ства угля. Употребляя глауберову соль, необходимо для облегчения образования стекла превратить ее в сернистокислую соль. Это пре­ вращение состоит в отнятии четвертQй доли всего кислорода, заклю­ чающегося в глауберовой соли. Отнятие этого кислорода легко может быть произведено в самой стеклянной смеси прибавлением к ней угля. Уголь при накаливании отнимает от глауберовой соли кислород, превращаясь в газообразную окись углерода, которая улетает из массы в.месте с друrими rазами. Так как 142 части без­ водной глауберовой соли содержат .64 части (по весу) кислорода, то для превращения ее в сернистокислую соль натрия нужно отнять от нее 16 частей 1<ислорода. А как 16 частей кислорода тре­ буют 12 частей угля для превращения в окись углерода, то, значит, на 142 части безводной глауберовой соли необходимо прибавить 12 частей угля (или около 1/ 1g по весу), отчего при накаливании произойдет (из 1:2 частей угля и 16 частей кислорода) 2d частей окиси углерода, которая улетит ка~< газ, и останется (14:l-16) всего 126 частей сернистокислой соли натрия. Эта же последняя, по­ добно соде, выделит при накаливании с кремнеземом сернистЬIЙ газ, оставив окись натрия, которая И· войдет в стекло.__ Этим _тео­ ретическим указанием необходимо пользоваться при употреблении глауберовой соли.
96 ствкл~ннов ПРОl-iЗВОДСТВО. ТЕОРЕТИЧЕСl<АЯ ЧАСТЬ Из других солей ще11011ных металлов •шсто берут для сте1<ло­ делия поваренную соль,* 1<ак вещество весьма дешевое. Сама по себе повареннан сш1ь не может, выде11ив часть своих составных nеществ, оставить 01<ись натрия, необходимую для сте1<ла, потому что поваренная соль не содержит 101слорода и не разлагается в при­ сутствии I{ремнезема. Но накаливая I<ремнезем с поваренною солью в парах воды, можно достичь желаемого разложения. Поваренная соль состоит из хлора и натрия. Вода состоит из I<ислорода и водорода. В присутствии I<ремнеэема в сильном жару вода разла­ гает поваренную соль та1<, что хлор поваренной соли соединяется с водородом воды и улетучииается в виде хлористоводородного газа, а I<ислород воды с натрием поваренной соли дает 01<ись на­ 'l'рия, которая и входит в состав сте1<ла. Tai< I<at< вещества, упо­ треб.11яемые для стеклоделия, часто содержат много воды, I<оторая nостепенно выделяется из массы (а именно, иэ нижних чаете.И горшка идут еще водяные пары, 1<оrда в верхних частях настает уже очень высокая температура), то для сте1,лоделия пригодна и поваренная соль; но ее должно брать немного, потому что боль­ шая часть ее, не найдя воды, необходимой для разложения, не войдет в стекло. В практике поваренная соль служит при вы­ плавке для других цепей, 1<ai< полагают многие, описывавшие упо­ требление ее для стеклоделия. Очень вероятно, что поваренная со..r1ь служит для удаления части окиси железа, находящейся в смеси с веществами, употреб.тшемыми для стекла. Окис11 железа может при выплавке стекла для хлористого натрия играть ту же роль, как и вода (окись водорода): хлор поваренной соли соединяется с железо~~ и дает с ним летучее соединение, l{оторое превра­ щается в пар, а кислород, оставшийся от окиси железа, соеди­ няется с натрием поваренной соли и дает 01<ись натрия, входящую в состав стекла. Кроме того, поваренная соль должна играть при выплавке стекла важную роль и по своим физическим свойствам. Поваренная соль легко плавит.ся, оттого она, будучи примешана к массе, делает ее жидкою при слабом жаре и тем должна содей­ ствовать скорейшей передаче тепла от стенш<. плавильного горшка к рыхлой несплавившейся массе. После образования стекла пова­ ренная соль, как вещество более легкое, чем стекло, всплывает наверх его и может быть удалена. Для свинцовых стекол употребляют или прямо окись свинца (глет), сплавляя ero с поташом и кремнеземом, и тогда процесс образования стекла тот же,. как и для поташного стекла, или же вместо окиси свинца берут сурик. Сурик есть вещес'tво, содер· * О применении tльрнёt6rо натрия в cteкJioвApeltшt см, "Ot редак" цин", на стр. 14. [Прим. ред.].
ГЛАВНЫЕ ХИМИЧЕСКИВ ПРОЦЕССЫ 97 жа~цее больше кислорода, чем окись свинца (потому что состоит из окиси и перекиси свинца); в стекло же входит окись свинца, а потому сури1< должен выделить часть своего 1<ислорода, чтобы войти в состав сте1<ла. Сури1< дороже окиси свинца, а по­ тому, значит, есть причина, по I<Оторой им заменяют окись свинца. Эта причина состоит в том, что свинцовое сте1<ло при плавке леr1<0 чер~еет от присутствия многих веществ, неизбежных при сте1<лоделии. Эти вещества, заставляющие чернеть свинцовое стекло, суть вещества, легко отнимаюшие от 01<иси свинца I<ислород, на­ пример частицы органических веществ, частицы угля, попадающие из пламени сте1<лоплавильной печи, и т. п. Эти вещества, отнимая 1<ислород от 01<иси свинца, делают свободным металлический сви­ нец, который и ш<рашивает стекло. Чтобы избежать э_тоrо _оkра­ шивания, и употребляют сурик. Сурик отдает часть своеrо KИCJIO• рода веществам, могущим соединиться с ним, и превращается 9рез это в окись свинца, так что металлич~скоrо свинца не получается и сте1<ло не чернеет. Другая вероятная причина прибавки сурика состоит в том, что он при плавке выделяет кислород, который во всш<ом случае полезен для получения хорошего сте1<па, как мы это объясняем, говоря об веществах, примешиваемых к стеклу для обес_­ цвечения. О других химических процессах, происходящих при плавке стекла, скажем впоследствии там, где это будет нужно, потому что все остальные процессы суть побочные и не столь существен­ ные, как вышеупомянутые. 7 Эв. 2207. д. И. Меu.е.пеев. т. ХVП.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СТЕКЛОДЕЛИЯ В практическом отношении важнейшие части стен:лоделия со­ ставляют: 1) выбор сырых материалов, подготовление их и образование из них желаемого состава, или массы, или смеси; 2) плавление этой массы, устройство печей, плавильных горш­ ков, ход плавки и расход топлива; 3) переделка образовавшегося стекла в разные предметы вы-· дуванием и отливкою или выработка стеклянных изделий; 4) окончательная обработка, как то: шлифов1<а, подводка и т. п .. На эти четыре отдела и будет разделено описание пра1<ти­ ческой части стеклоделия. В J(aждo:r.r отделе мы коснемся тех осо­ бенностей, какие необходимо собл10дать для приготовления раз­ ных сортов ·стекла, например: хрусталя, зеленого, оконного, опти­ чес1<оrо и других стекол, как это делает Штейн в своем описании стеклоделия (Die Glasfabrikation, з ... й выпусн:, Технология Боллея, 1862), которого мы и придерживались главным образом при со-­ ставлении практической части стеклоделия.
Отдел первый Материалы для стеклоделия При исследовании этого отдела стеклоделия должно рассмотреть. качество и количество сырых материалов, употребляемых дпя сме­ шения, и предварительную обработку составленной с.меси. [А.] Качество сырых :материалов Для приготовления разных сортов стекла употребляются сы- рые :материалы различной чистоты и в разных видах. _ Кремнезем, как главная составная часть стекла, должен обра­ щать на себя .главнейшее внимание заводчика. Кремнезеъ1 встре­ чается в природе в разнообразных видах, и в этих видах он бы­ вает более или менее чист. То состояние, 1 в котором находитсsi кремнезем, сколько. то известно до сих пор, не имеет влияния на стеклоделие, но степень чистоты и механической обработки ока~ зывает ясное влияние на достоинство стекла и на быстроту er~ выработки. Горный хрусталь в разных своих видоизменениях (аметист-! дымчатый топаз и др.) представляет вес~ма чистый, прозрачн~й~ I<ристаллический кремнезем, но по своей редкости и дороговизн~ он мо~ет быть употреблен только в редких случаях. Ta1r, е~о употребляют иногда для приготовления страз - искусственных драгоценных I<амней. Кре.Аtенъ есть некристаллическое видоизменение кремнезе_м~; встречающееся гораздо чаще горного хрусталя и отличающее~~ большою чистотою. Есть много видов l{ремнезема столь же чистых, t{aI< кремень, но или они редки) или их трудно_ отделить от тех ~амней, вместе с которыми они встречаются. Кре~rень же I Кремнезем является в природе. или в ш1д.е нех.ристалпичес1Ц1х масс. или в виде кристаллов, или в водном состоянии. или в соединении -с раэны~.т окислами.
100 СТЕКЛ5IННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСI<Мl ЧАСТЬ находится в природе жеJIВ:.Н(ами или 01<ругленными твердыми 1<усю1ми, которые сидят в более рыхлой массе других пород, например весы~а часто в мелу. Оттого ~<ремень легко отдедить от Оl{ружзю­ щеИ массы и получить чистый. Серое окрашивание, обыю-ювею-ю сnоПственное креl\н-по, зависит от малой подмеси органических веществ, разрушающихся во время плавки, а потому и не 01сазы­ вает влияния на чистоту стеl(ла. Там, где пласты земли, содержа ... щие много ~<ремня, находятся в достаточном 1<0;1ичестве и I<рем- 1:1евые rалыш легко доставать, там может быть весьма выгодным устройство заводов для выдел[(И хороших сортов сте1аш. Впрочем, I<ремень во всяком случае не вы~'оден для низших сортов стеt(ла, потому что требует трудной ·работы размельчениSI. Гораздо чаще, чем кремень, встречается 1Сварц" Особенно много его обы]{новенно в странах гористых, ибо многие горы и горные п·ороды содержат весьма значительное I<оличество 1<варца. Кварц сам по себе обык­ новенно очень чистый I\ремнезем, но он бывает почти всегда сплочен или крепко соединен с кусками других I<амвей. Самый чистый 1<варц · обыкновенно представляет белые малопрозрачные куски, весьма твердые, дающие искры при ударе огнивом. Весьма часто кварц бывает смешан с веществами бурого цвета, содержn­ щими много соединений железа, а пото.му для приготовления хо­ роших сортов стекла при употреблении 1<варца должно обращать внимание на хорошую сортировку кусков. Эта сортиров1<а и не­ обходимость измельчения кварца делают употребление его ограни­ ченным. Самый обыкновенный кремнеземистый стекловаренный материал есть песои, оттого, что он уже ·измельчен и может быть потому прямо употреблен в дело. Это есть ни что иное, ка1< измельченный кварц, т. е. кремнезем. Но песок бывает часто столь богат под­ :иесями с железными окислами (придающими ему бурый цвет), что не может давать хорошего стекла. Песок тем более пригоден для с·текла, ·чем он Чище, т. е. чем меньше в нем подмесей, осо­ бенно же железистых продуктов. Чистый песок можно узнать по его однородности, т. е. по однообразию цвета отдельных песчи­ нок и по их бесцветности. TaI{ J(aK достоинство ·сtекла опреде­ ляется, между прочим, его цветом, а присутствие железных окис­ лов сообщает ·стеклу· неприятный зеленый цвет, освобождение от которого и Затру.I(нительно"и неполно, то для лучших сортов стекла потребны материалы, не содержащие 01<ислов железа. По­ тому для лучших сортов стекла отыскивают чистейший белый пе­ сок. Так как. ~такой песок довольно редок, то из тех мест, rде его много, часто везут его далеко. Ка1< пример далекого отпра" вления чистоrо.~,, песку, приводят _обыкновенно то, .что многие английские стеклянные заводы употребляют песок, привезенный
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕКЛОДЕЛИЯ 101 из Новой Голландии,* и находят это весьма выгодным, потому что этот песо1< весьма чист. Для низших сортов стекла упо­ требляют по возможности чистый песок; но толы<о полученное стеJ(ло обесцвечивают, 1<а1< мы с1<ажем о TOl\I далее. Для грубого сте1<ла полезно даже употреблять не t~истый песо1(, а обыю-rо­ венный, бурый, потому что он кроме I<ремнезема содержит ку­ сочю1 полевого шпата и других минералов, содержащих сте1<ло­ варенные окислы, а именно: щелочи, известь, глинозем. Подмесь. 01<ислов железа при этом 01<азывает ту пользу, что сте1<л·о ста­ новится от них легкоплавче, следовательно и легче образуется и легче очищается. Практики не согласны на счет того, какой именно песок - ровный и округленный или же неровный и угловатый-лучше для варки; одно только несомненно, что чем мельче зерно песку, тем он пригоднее для дела, потому что тогда можно получить более однородную смесь, а потому легче превратить ее в одно­ родное стекло.** Относительно совершенного измельчения самый лучший сорт кремнезема составляют те кремнеземистые слои, ко­ торые состоят из раковинок (панцырей) особых инфузорий. Такие слои, впрочем, встречаются в земле довольно редко. Кремнезем в этом виде тем более пригоден для стеклоделия, что он легко соединяется со щелочами" Действительно, крепкие растворы ще­ лочей при нагревании довольно легко растворяют такой кремнезем. Там, где находятся в изобилии топливо и хороший сорт кремне­ зема, есть уже главнейшие условия для существования стеклян­ ного завода. Говоря о ·кремнеземе как главнейшем материале для стекло­ делия, нельзя упустить из вида, что кремнезем можно часто употреблять в дело не в чистом виде, а в виде различных кремн~­ земистых минералов, если они заключают в себе окислы" входя­ щие в состав стекла. В атом отношении должно, впрочем, за­ метить следующее: 1) нет почти таких много распространенных I{ремнеэемистых веществ (каменных пород), которые не содержали бы в себе много окислов железа; 2) все почти кре~щеземистые соединения, содержащие щелочи, содержат также и глинозем, а потому ни те, ни другие не rодны для лучших сортов стекла; 3) кремнезема в тех :камнях, которые содержат щелочи, прихо­ дится обы1<:новенно менее, чем следует (сравнительно с количеством других окислов) для образования стекла, а потому при употре­ блении минералов необходимо всегда прибавлять креьmезема в виде * Т. е. из Австралии. [Прll.М. ред.] ** Н.~цбопее удобными в стекловарении яцJщются ·пески с размерамн зерен, лежащими в пределах 0.15 - 0 .80 мм" Наибольшее предпочтение отдают пескам, имеющим ·не окатанные, а угловатые зерна. [Прим. ред.J
102 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСКАЯ: ЧАСТЬ песку; следовательно, та1<ие каменистые вещества могут служить только подмесью к обыю-ювенной сте1<ловареш-10й смеси. Все 9То показывает, что тан:ие подмеси можно употреблять толы<о для простейших сортов стекла (содержащих мало щелочей, много извести, глинозема и окислов железа). Приводим состав не1шторых каменистых кремнеземистых пород, которые пригодны для сте1(ло­ делия. Кремнезема Г лпнозсма . Окне.лов железа Извести..... Магнезнн...... Калп.... Натра........ Л1ша Везуnня, 1834 г. 49.2 15.8 11.8 7.0 6.U 4.4 6.1 Баэn.11ьт нз Столпеш1 45.5 17.7 14.9 11.2 6.0 1.6 3.1 Слюда Трnх11т из 1 Дрпхен- от ДО фельса 36 71 67.1 5 38 15.G о 36 4.6 2.2 о 29 1.0 }2 14 5.1 3.6 Граниты, порфиры, полевые шпаты и множество подобных пород имеют сходный с этим состав" Так юш знание состава и некоторых обыкновеннейших 1шменистых пород .может быть по­ лезно для составления массы для простого стекла, то мы и при­ води~~ таблицу, выражающую этот состав. Впоследствии 1'1Ы пока­ же~r способ применения этой и тому подобных таблиц. Ою1сн l<рсм- Гтпrо- железа Из- 1\\nrнс- нсз(ШЗ зем:~ 11 мар- nестн эш1 Ю1лп Натра Мелкозернистый rейдель" берrскнй жильный rpa" rn11цa нит; анализ Штренга . . 72.11 15.60 1.79 Норвежский гранит из окрестностей Христна­ нии; анализ Форшrаш- мера......... 69.7113.59 7.77 Трахитовый порфир с Ли- парских островов; ана- о11изАбиха•...... 68.35 13.92 2.28 Трахнтовый порфир вер- шины Арарата; анализ Абиха....... • . 69.47 14.98 3.35 Воrезский диорит из Фон" дорме; анализ Делесса . 48.50 17.10 16.26 Долернт нз Эйфельских гор; анализ Цнккеля . . 51.86 19.03 14.62 Тю ринге некий базальт; анализ Петерсена . . . 51.27 11.96 7.25 1.26 0.23 0.84 4.68 7.99 7.09 6.28 0.34 2.65 2.20 0.98 6.10 4.02 7.53 5.00 2.27 3.79 0.46 3.24 4 .29 1.46 4.46 1.05 2.20 о 3.14 2.40 2.27
МАТЕРИАЛЫ Щ1Я СТЕКЛОДЕЛИЯ 103 Окиси IСрем- Глино- железа Из- Маrне- 11еэема зема 11 мар- вести зн•r Кали Натра Трахит 01,рсстностей l{арльсбада; анаJшз Рам- 111еJ1ьсбсрга • • . . . . Слюдлноi1 сланец из Цер­ мата, подле Монте-Розы; анализ Бунзена . . . . Змсевшс подножий Ветта­ I!олен в Норвегии; ана­ лиз Кьерульфа . . • . Финляндс1шй гранит~ ра­ па~шnи (сыпучий); ана­ .тн1з Струве: 1•••.•• . 11••• 1 • • • • • ганца 33.74 14.41 11.77 79.50 13.36 2.87 61.29 14.64 9.00 75.06 11.70 2.78 77 .71 10.13 3.80 5.28 0.71 2.22 1.01 1.13 9.55 U.95 3.68 0.19 0.21 2.77 3.12 4.69 0.36 5.10 1.59 б.25 2.56 4.50 1.85 Из приведенной 1·абJ1ицы видно, что в большей части случаев та1а1е каменные породы от11ичаются от состава бутылочного стекла меньшим содержанием извести и кремнезема. Некоторые доменные шлаки, содержащие кремнеземистую известь, :могут быть употребляемы для стеклоделия. Для некоторых сортов сте1{ла такие шлаI{И очень пригодны. Так, в Богемии для черного сте1<ла употреблшот железные шлаки, в других местах для такого стекла употребляют железистые амфиболы (роrовые об.манки). Употребляя породы, содержащие мноrо глинозема, можно получить из них добро1<ачественное стеI{ЛО прибавление.r.1 окиси свинца или буры (борно1<ислого натра). Так, можно получить стекло из по ... левого шпата. Некоторые лавы и базальты пряыо чрез пере­ плавление дают низкие сорты стекла. Легкоплавки~ глины, мер­ rели и тому подобные землистые вещества :могут итти для полу­ чения бутылочного стекла, потому что содержат кремнезем, глинозем, известь. Бодримон и Пелуа показали, что в окрест­ ностях Валансьена существовал (1837) завод, готовивший буты­ лочное стекло из морскоrо ила, привозимого из Дюнкирхена и дающего при плавке прямо стекло, хотя хрупкое, но годное для обработки. Анализ ила показал в нем содержание: Кремнезема..... гJIИНОЭема•••••••• Углекислой извести . . . . • . Солейнатра•••• . . •. Окисижелеза .. • • . . •••. Органических веществ и nрочего . . . 43.75 13.82 36.28 2.75 о.вз 2.77 100.00
104 CTEI<ЛЯ:I-IHOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСI<Л51 ЧАСТЬ Опытный и сведущий фабрИI{ант всегда найдет в ОI(рестностях сnоего завода подобные вещества. После кремнезема nажнейшие сте1(ловаренные материалы суть те~ которые доставляют щелочи,-каJш или натр. С самых даnних времен для этой цели употребляется пепел или зола различных растениil, пото:иу что в иеi\ содержатсп соли щелочеН, а и~1еш-ю: в sоле большей части деревянистых и трашшистых сухопутных растенпlt преобладают соли ка.лип, а п золе морских растений - солп натрия. Употребление золы во многих отношениях предста­ вляет n~1>кные 11еудобства: 1) в золе, !(роме щелочных солен, всегда много кремнезема, солей извести, также есть соли магнезии и окислы железа и марганца; 2) в золе обыююпенно, l{роме того, много механических подмесей, а именно: всегда есть уголь, есть землистые вещества и т. п.; 3) зола одного и того же растения имеет неодинаковый состав. Сверх того, свойства почвы, лежание на воздухе, способ заготовки и т. п. изменяют состав ее. Все это заставляет для лучших сортов сте1<ла употреблять очищенные соли, как мы о том вскоре скажем подробнее, а теперь приведем анализы разных сортов золы, чтобы ПОI(азать, что зола, пря.мо употребленная в дело, доставляет стеклу не толЫ(О необходимые для него щелочи, но также известь в столь значительном I<оли­ честве, что возможно вырабатывать стекло прямо из пес1(у и эолы, что и делается весьма часто у нас. 30.11а б"сезы с хоро- Зо.'J'а березы с Зо.тtn Зола llСТОЩ~НИОЙ шс 1 почnы nо~шы бук о- noro СОС.НО· ~ере во ' кора дер~во 1 кора дсрсоа D3.Sil Кали•........ 9.6 0.6 6.5 5.1 13.2 l 12.2 Натра.. . . . . . . 3.2 4.8 4.7 3.3 3.1 1 0.4 Извести.... . . . 41.6 39.4 49.5 2У.2 39.8 150.3 Магнезии . . . . . . 5.9 5.5 6.4 6.6 10.1 8.4 О1шслов железа и мар- 6.0 1.4 1.0 ганца . . ... . . 3.7 6.8 7.0 Фосфорной IШСЛОТЫ • . 7.0 5.8 4.6 5.2 6.0 5.0 Кремнезема . . . . 3.0 13.7 2.9 17.0 6.3 2.4 Углекислоты . . . . . 25.1 21.2 27.6 22.4 19.6 1 19.0 Мы не приводим .здесь других анализов золы растений, потому что это будет содержаться· в том выпуске, в котором говорится о поташе. Но и приведенных анализов достаточно, чтобы по1<а­ эать, что на каждые 1О частей щелочных окислов зола содержит около 30-40- частей извести, что весьма близ1<0 подходит к 1' J r
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕКЛОДЕЛИЯ 105 отношению, I<Ш(Ое существует в бутылочно.м сте1,ле между щело­ чами. Для стеклоделия у нас в России приготовляют обыкновенно золу в лесах из различных деревьев и употребляют также значи­ тельное J(ОJIИчество печной ЗОJIЫ и золы от сожигания трав и со1юмы. О способах ее добывания будет изложено в статье о поташе. Заметим толы<о здесь, что зола травянистых растений содержи1" сравнительно с древесною золою весьма мало извести, а по­ то:му при употреб11ени11 ее к составу необходимо нужно примешивать известь. Затu, наоборот, травяная, а особенно соломенная зола содержит в себе много I(ремнезема, а потому при употреблении ее берется меньше песн:у, че.м при употреблении древесной или печной аолы. Для приготовления лучших сортов стекла необходимо очистить золу. Зола, очищенная рас1"ворением в воде и выпариванием полученного раствора, называется поташолt. Поташ содержит уже гораздо больше щелочей, чем зола, и меньше сравнительно с нею извести и кремнезема; впрочем, он далеко не есть смесь одних щелочных солей. Главные его составные части суть углекислая и сернокислая соли кали; кроме тоrо, он содержит соли натра, t{ремнезем, воду и некоторые другие вещества. Главную роль играет в нем содержание окиси J{алия или кали, которое обыкновенно Изменяется в разных ero сортах от 40 до 55°/0 , а потому при поr<уш<е его и при употреблении для стекловарения должно по­ средством опытов или химического анализа определить истинное содержание в нем щелочи. Способы, могущие быть примененными: в этом случае, будут описаны в статье о поташе. Когда из золы извлекают водою поташ, то остается нерастворимый остаток, называемый позолом. Этот остаток содержит в себе еще много щелочей и в особенности извести. Он годен для низших сортов сте1<ла; так что на стеклянном заводе, вырабатывающе1н разные сорты стекла, могут быть употреблены в дело все те вещества, которые содержит зола. Для самых высших сортов стекла, в особенности для лучших сортов богемского и английского хрусталя, поташ предварительно очищается литрованием, т. е. настаиванием с небольшим 1<оли­ чество.м: воды. Вода растворяет преимущественно углекислые и сернокислые соли, оставляя кремнезем, соли извести и т. п., так что при выпаривании раствора получается более чистый поташ. Для приготовления страз поташ превращают в едкое каш~ и дадТ{е очищают его посредством спирта, который растворяет едкое ·кали! а подмеси оставляет нерастворенными. Для приготовления содовых или натровых стекол употребляют· или золу морских растений, или неочищенную соду, или более чистую соду, или глауберову соль. Употребление золы морских..
106 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ растений (варек) в настоящее время уже весьма незначительно и для России не применимо, а потому мы прямо переходим I< употребле­ юпо ис1<усственной соды, которая, ка1< известно, приготовляется из поваренной и глауберовой солей. Серая или сырая сода, назы­ ваемая также француаскоt-t содой, содержит в себе много извести, весьма нечиста и потому может быть применена толы<о для самых низших сортов стекла, Выще1rачиванием водою извле1<а~от иэ нее очищенную или белую соду, I<оторая состоит почти ИСl(ЛЮчительно из углею·1слоrо натра и в таком виде весьма пригодна для приго­ товления обы1<новенных ОI<онных сте1<011. Для эер1<альиых стеко11 такую соду еще раз очищают I<ристаллизациею из раствора. Кристал.т1ическая сода есть почти чистый водный уr11ею1слыИ натр, но она всегда содержит некоторое I<оличестnо окислов железа. У нас в России до сих пор сода не вошла еще в употребление для варю·I сте1<ла, хотя и могла бы быть получаема с большою выгодою, сравнительно с поташом. Впрочем, в последнее время и в Западной Европе употребление соды заменяется глауберовою сш1ыо, т. е. серно1<ислою солью натра, потому что эта последняя дешевле соды. Действительно, для приготовления соды натр должно взять в виде глауберовой соли и про1<алить ее с известью и углем; следовательно, сода есть уже последующий проду1<т, полу­ чаемый из глауберовой же соли, а потому и более дорогой. Гла­ уберова соль находится во многих соляных озерах и получается при выпаривании воды таких озер; она составляет главный остаток очень многих производстn, например многих солеваренных заводов; она может быть по.тzучена, наконец, ИСI(усствешю чрез действие серной (купоросной) кислоты на поваренную со11ь. Само собою разумеется, что для лучших сортоn сте1<ла должно употреб1шть очищенную rлауберову соль. Средняя цена гпауuеровой соли в Западной Европе вдвое менее цены соды; но так I{aK данное количество соды содержит почти в полтора раза больше натра, че.м глауберова соль, то для стекла должно употреблять в полтора почти раза большее количество глауберовой соли, а потому она дает выгоду около 25°/0 ценности соды. Мы уже говорили, что при употреблении глауберовой соли нужно к составу подмешивать уголь. Значение подмеси поваренной соли мы также уже ранее объ­ яснили. Кирн получил хорошие результаты, употребляя 2 части поваренной соли, 4 части поташа, 3 части извести и 6 частей песку. Шварц на одном заводе ввел приготовление бутылочного стекла из большого количества боя, кремнезема и поваренной сqли. Опыты показали, что 1 пуд поваренной соли заменяет около полупуда прокаленной соды. Нет почти сомнения, ЧТQ no,Jiьay от прибавления поваренной соли можно было бы значительно увели-
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТВI<ЛОДЕЛИЯ 107 чить, если бы перед сплавлением прокаливать смесь песку, извести и поваренной соли в струе водяных паров; потому что водяной пар содействует разложению поваренной соли, смешанной с кремне­ земом, и служит 1< образованию натра, соединшощеrося с кремне­ земом. Такое про1{аливание можно бы производить в пламенных печах, подобных тем, каl(ие в настоящее время употребляются для предварительного накаливания состава. Tar<oe прокаливание, вероятно, служило бы также для удаления 01сислов железа. Вопрос об употреблении поваренной соли для стекловарения должно считать одним из важных, потому что поваренная соль, без сомне­ ния, есть дешевейшее вещество из всех содержащих в себе значитель­ ное количество щелочных меташюв. В настоящее время обыкновенно nрибав;шют к составу незначительное количество поваренной соли, полезное действие I<оторой состоит, вероятно, отчасти в превра- 1цении ее в 01\ись натрия, и отчасти же в ее легкоплавкости и летучести. Избыто1с прибавленной соли не. входит в состав стекла, а всплывает наверх и улетучивается, чем отчасти и препят­ ствует улетучиванию щелочей. Впрочем, польза от употребления поваренной соли при обыкновенном способе сте1<ловарения еще весьма сомнительна, хотя ее очень часто и употребляют в дело. В каком бы виде щелочи ни были введены в состав стекла, во вся1\ом случае необходимо знать количество их в употребляемой смеси, чтобы верно судить о достоинстве приготовляемого сте1\ла, а потому необходимо предварительно определять состав щелочного вещества и сообразно с I<оличеством заключающейся в нем щелочи подмешивать к нему различные другие вещества. В статье об алкалиметрии 1'tЫ подробно рассмотрим средства для определения количества щелочей; они будут таю1<е подробно описаны во второй части аналитической хи~ии Шанселя и Жерара, издаваемой ныне на русском языке. Если кремнеземистые и ~целочные материалы не содержат извести или же содержат ее малое количество (например, когда они взяты в чистоАr состоянии), то для стекловарения необходимо прибавить известь. Известь употребляется или в виде природных углекислых солей, например в виде мела, или в виде прокаленной извести, распавшейся на воздухе. Для лучших сортов стекла вы­ бирают чистейшие сорты извести. Так как известь в стекловарен­ ном: жару не летуча и избыток ее делает стекло очень туrоплав­ I<им и хрупким, то должно избегать большого количества извести. На 100 частей песку не должно брать более 30 частей обыкновен­ ной извести. В местах, соседних с мыловаренными заводами, на место извести употребляют тот остаток от приготовления едкого щелока, который называется у нас мыльным п.одзолом и который содержит в себе много углекислой изве~ти и некоторую часть.
108 CTEl\Л5HiliOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКЛ51 ЧАСТЬ щелочеН. В тех гористых .местах, которые богаты кремнеземистою известью, весьма выгодно употреблять изпесть в этом виде. Так, в некоторых местностях Боrеыии дли стекловарении употребляют воллз.стонит - минерал, состоящий из равных почти по весу частеН ~~ремнезе.ма и извести. Этот минерал находится у нас в Фишнн-щии. Он обыкноnенно nесьма ч11ст. На место извести для стекла можно употреGлнть стро11uиа11 н барит, заменяя ме.ТI стронuп:шито:~.1 (углекислою солью стрсшщш) и витерито~1 (углекислая соль барин). Стронциановое (целестшюпос) стекло, по Доберейнеру, можно получить, сплавляя: Стронцианита Поташа Соды ..... Кремнезема Баритовое стекло: Витерита . . Поташа .. Соды Кремнезема Чncтefl 70 54 74 224 99 70 54 224 Оба рода стекол отличаются большим удельным весом, сильным блеском и твердостью. По пон:азаниям Бертье, 1 Бодримона и Пелуза, 2 для стеклоделия nриrоден· также тяжелый шпат (серно­ кислая co.riь барита) в смеси с уrле~1. Сплавляя кремнезем с измель­ ченным тяжелым шпатом, rлаубероnою солью и углем, получают плотное, однородное, леrкоплаВI(Ое и легко обрабатываемое сте1(ЛО. Для свшщового хрусталя в состав сте1ша употребляют n~1есто извести илп свиJЩовыИ глет, или чаще всего для 11учших сортов хрусталя - сурик. Этот последний обы1(новенно приrотопляют на самих заводах из чистого свинца. Способ приготовления сурика мы опишем в одном из следующих выпусков. Здесь до11жно заметить только, что свинец, употребляемый для суриl(а, не должен содер­ жать нисколько меди и олова, потому что в противном случае получается зеленоватое или мутное стекло. Реже для свинцового стекла употребляют свинцовые белила. Для введения в сте1<ло окиси свинца весьма пригоден сернокислый свинец, остающийсн при мно­ гих производствах (напри.мер при изготовлении протрав) как побочный продукт. Этот Редороrой материал особенно тем выгоден, что не содержит меди. Можно также употреблять смесь глауберовой соли со свинцовым блес1<ом (встречающимся в природе). Те из 1 Berlhier, Journ. f. techn. u. Okonom. Cl1emie, 1830, Х, 308. 2 Baudrimond et Pelouse, ibld., XVII, 263.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕКЛОДЕЛИЯ 109 веществ, I<оторые употребляются для состава ОI<рашенных. стекол, обыкновенно уже готовыми встречаются в продаже или пригото­ вляются на заводах по способам, которые будут описаны в своем месте. !{роме nышеупомянутых основных веществ, в составы для стеr<ла (или уже в сплавленное стеz<ло) подмешиваются еще обесцвечиваю­ щие и аа1{рашивающие вещества. Посредством первых отнимают от стекла неприятный зеленый цnет, сообщаемый ему закисью железа, или бурый цвет, сообщаемый попавшими в стеклянную массу частицами yrля. Чтобы лишить сте1<ло этого окрашивания, употребляют два главных способа. 1. Превращают заt(ись железа в окись или уголь в газы. То количество за({иси, I(оторое сообщает стеклу ясно заметный зе.7lеный цв-ет, при переходе в окись придает стеклу едва заметное желто­ ватое 01<рашивание, а потому прибавление к стеклу (уже образо­ вавшемуся) окисляющих (т. е. выделяющих кислород) веществ будет способствовать превращению закиси в окись, а следовательно, и к обесцвечению стекла. Если цвет зависит от подмеси угля, то тогда окисляющее вещество сожигает уголь и превращает ero в газы (в 01<ись углерода и углекислоту), которые и выделяются из спла­ вленной массы. Такие окисляющие вещества должны иметь свойство не окрашивать стекла ни в том случае, когда они взяты в избытке, ни тогда, когда они употреблены в надлежащем количестве. Для этой цели в пра1<тике обыкновенно служит или белый мышьяк (мышьЯI{ОВистая кислота), или селитра. Действие мышьяка весьма понятно. Если окрашивание зависит от угля, то мышьяковистая кислота выделяет свой кислород углю, превращает его -в газы, .а сама переходит в металлический мышьяк, который и улетучи­ вается.* При окрашивании закисью железа мышьяковистая кислота отдает ей свой кислород и переводит ее в окись. Действие мышья­ ковистой кислоты совершается вполне при температуре плавленного стекла. Если взять избыток мышьяка, то и это не вредит стеклу,** потому что мышьяковистая кислота летуча и из расплавленного стекла избыток ее выделяется в виде пара. Белый мышьяк приба­ вляют к сте1<лу тогда, когда оно уже вполне сплавилось. Для этого кусок мышьяка погружают до дна плавильного горшка с помощью железной палки. Тотчас отделяются пары мышьяковистой кислоты, * Действие окислов мышьяка основано на способности мышьяко­ вистого ангидрида переходить при высоких температурах в мьtшьяковый, .а с понижением температуры - обратно в мышьяковистый с выделением кислорода. Мышьяковистый ангидрид вносят в состав стекла вместе 1: окислителями - обычно с селитрой. [Прим. ред.] ** Некоторый нэбыток окислов мышьяка может вызвать опалесценцию стекла. [Прим. рвд.]
110 СТЕI<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧВСКАЯ ЧАСТЬ которые, проникая чрез жид1<ое сте1<ло, окисляют уголь и закись. железа и выделяются уже в виде паров металличесr<оrо мышьш{а. Прежде употребляли: мышьш< вместе с селитрой, но этот способ. может только вредить стеz<лу, не принося особенных выгод. Другим окисляюnщм веществом служит в пра1<ти1\е сеJiитра, а именно: или обы1<новенная поташная селитра, или более дешевая, чилийс1<ая, т. е. натровая селитра. Та и другая есть азотно1{ислая соль, богатая кислородом, который она и выделяет для 01\исления угля и закиси железа. Выделяя I<ислород, селитра оставляет стеклу 01<ись l<алия или натрия, а потому и не вредит стеклу. Азот, заключающийся в селитре, вероятно, выделяется в свободном виде или в виде различ­ ных летучих соединений. При фабрю<ации свинцового хрусталя можно также употреблять азотн01<ислыИ свинец. Предлагали таю1\е приба­ влять к стеклу азотно1{ислоrо барита. Белый мышьяк и селитра упо­ требляются преимущественно при фабрю(ации хрусталя богемского и свпнцового, для которых отыскивают материалы, содержащие мало окислов железа. Селитра служит не толы<о для обесцвечения стеклян­ ной массы, но часто и в случаях, когда при составлении массы сделана ошибка, особенно когда недостает щелочей. Сурик также употребляется иногда для обесцвечения, потому что в смеси со стек­ лом выделяет 1<ислород. 2. Другой способ, употребляемы« для обесцвечения зеленого стекла, состоит в де«ствии на него перекисью марганца, которая известна у нас под именем марганца. Это вещество уже весьма давно употребляется для обесцвечения стеI{Ла и у старых стекло­ делов известно было под именем стекольного мыла. При употре­ блении его должно наблюдать, чтобы прибавляемое l<оличество было каждый раз незначительно и чтобы [добавление марганца] продолжа- 1 лось только до тех пор, пока получится почти бесцветное сте1<ло. Если прибавить избыток марганца, то стекло получает сперва фио­ летовый, потом аметистовый оттен01<, который может быть столь густ, что стеI{ЛО становится непрозрачным. Обесцвечивающее дей­ ствие :марганца зависит отчасти от 01\ислительных свойств марганца, потому что перекись марганца при накаливании выделяет кислород, превращающий за1·шсь железа в Оl{ИСЬ. Выделивши кислород, переI(ИСЬ марганца превращается в за1<ись или ОI{ИСЬ марганца, которые сообщают стеклу слабый фиолетовый или аметистовый оттенки. Должно полагать, что фиолетовый оттенок сообщает смееь- закиси и оr<иси марганца, а окись марганца придает стеклу аметистовый оттенок, а потому только тогда от перекиси марганца не получается окрашивания и происходит только обесцвечение, когда вся перекись превращается в за1<ись. Если взято много марганца, то от него остается смесь заJ{ИСи с окисью, 1<оторая и ОI\рашивает стекло. Нет, впрочем, ниr<акоrо сомнения, что обесцвечивающее свойство мар-
МАТЕ.РИАЛЫ' ДЛЯ СТВКЛОДЕЛИЯ 111 ганца зависит не от одной его способности окислять, а также и от свойства давать окрашенные стекла. Еще в прошлом столетии Монтами 1 дал следующее объяснение действию перекиси марганца. Принимая, что перекись марганца выделяет за1<иси железа часть своего 1<ислорода, необходимо допускать,. что при действии ее едино­ временно получаются зеленое (от закиси железа) и желтое (от окиси железа), фиолетовое и аметистовое (от окислов марганца) окраши­ вания. Смесь же этих цветов, иак известно, может дать белый цвет" что подтверждается тем опытом, который сделан был в 1836 r. Кер­ нером в Иене, ПОI{азавшим, что при сплавлении аметиста-красного марга1-щовоrо сте1{ла с зеленым железистым стеклом можно полу­ чить бесцветную массу. Точно так же желтое стекло с фиолетовым должно дать бесцветную массу. Суков получал бесцветное стекло, сплавляя красное марганцовое стекло с зеленым, окрашенным окисью меди. Известно та1<же, что многие бесцветные минералы часто содержат смесь цветных окислов. Итак, перекись марганца действует для обесцвечения не только своею окислительною способностью, но и свойством давать цветное стекло. Опыты, сделанные в большои виде Коном (Е. Kolzn) на стеклянном заводе в Нейкруге, в западной Пруссии, подтвердили справедливость последнего мнения. Это объяс­ нение дает возможность изъяснить обесцвечивание зеленого стекла, производимое в некоторых местах марганцовыми солями (преимуще­ ственно сернокислою закисью марганца), остающимися от добывания хлора, потому что они содержат в себе соли закиси :марганца.* Для той же цели во многих местах прибавляют у нас 2 к сплавлен­ ному зеленому стеклу еловой золы, называемой глютняком, потоиу что она содержит в себе окислы .марганца. На некоторых баварских стеклянных заводах бесцветное стекло получают, употребляя розо­ вый н:варц из Рабенштейна, и говорят, что никакой другой кварц" даже чистейший горный хрусталь, не дает столь бесцветного стекла. Фукс нашел в этом кварце до 11/ 2°/0 титановой окиси, действие которой м\>жет быть сравнено с действием перекиси марганца. Очень, впрочем, вероятно, что красное окрашивание 1<варца (верояrно зави­ сящее от солей марганца) уничтожает зеленое окрашивание, произ­ водимое закисью железа. Кон предлагает для обесцвечения, или 1 как он говорит, для маскирования цвета стекла, смесь эакиси никеля. и окиси сурьмы, которые придают при избытке стеклу слабый 1 De Montamy. Tralf e des couleurs pour Ia peinture еп еmаП. 1765. * Закись марганц;~ окрашивает сте_кло лишь в слабожелтый .цвет. Специфическую сиренево-фиолетовую окраску сообщает стеклу окись марга11ца Mn~0 3 . Однако известно" что даже закисная соль марганЦаJ вне·.:.. сенная в состав стекла, сообщает стеклу фиолетовую окраску; та1с как. закись марганца частично окисляется до Mn 20 8• {При.м. ред.] 2 Чугунов. Стекловаренное пронзводство. Казань" 1856" стр. 168.
112 CTEKЛЩiI-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСI<А51 ЧАСТЬ равномерный 1<расноватый отлио. Весьма многие другие средства предложены и употреблs~ются для маскирования слабого зеленоватого или желтоватого отшшоо стеюш. Чаще всего для этого употребляют шмальту (кремнеземистое соединение окислов l(Обальта) как вещество, придающее приятное rолуqоватое ОI<рашивание. Дейстоие шмальты в этом случае тождественно с действием сины<и на беление стеа­ рюш, сахара, бумаги и т. п. Обесцвечивание, или мас1<ирование ~шргш-щом и другими средствами употребляется при производстое белого оконного и посудного стеI<ла. · В недавнее время Шанблан 1 предложил для обесцвечения стекла пропускать чрез него струю воздуха. Накаленный воздух, пронюшя в стекло, переводит аз1\ись в окись и, кроме того, перемешивает массу и содеtlствует ее однородности. Пропус1<ая вместо воздуха другие газы, например водород или окись углерода, .можно в не­ которых случаях содействовать обесцвечению восстановлением (т. е. отнятие~~ кислорода) окрашивающих окислов. Трубка, которою вводится воздух, до.т1жна быть железная, с платиновым концом. Воздух должно пропускать около минуты, после чего на поверх­ ности появляется толстый слой пены. Это повторяют .несколько раз, пока не достигнут желаемого результата. Вышеописанные материалы НИI<огда не употребляются в отдель­ ности, но всегда к ним примешивается большее или меньшее холи­ чество уже готового стекла. Готово~ стекло прибавляется или в виде стеклянного боя (битое сте1<Ло), или в виде шквара, т. е. сте1<лян­ ной массы, вытекшей из трещин горш1<ов. Так н:а1< шквара обыкно­ венно не чиста, то она пригодна только для низших сортов стекла. Количество прибавляемого стекла обыкновенно не менее одноИ трети взятой массы. Значение добавляемого боя весьма важно. Это есть в на­ стоящем смысле плавень. Для образования стекла из новых материа­ лов потребна температура гораздо высшая, чем для плаш\и уже гото­ вого стекла. При температуре, необходимой для образования стекла, щелочи улетучиваются весьма сильно, а потому без подмеси боя <>бразование стекла требовало бы больше горючего материала, боль­ шего времени и большего количества щелочей. Если же к массе прибавлен бой, то он плавится, растворяет в себе щелочь, а в обра­ зовавшемся жидком стекле мало-по-малу растворяется кремнезем и известь. Подмесь боя значительно уменьшает. потерю от улетучи­ вания щелочей, что заметил уже автор статьи о стекле в « Ency- . c1opedie methodique» в 1792 г. Употребление боя особенно необхо­ димо в том случае, когда перед плавкой материалы не подвергаются 1 SchamЫant, Polytechn. Centralbl., 1857, р. 1008.
МАТЕРИАЛЫ ДЩl СТЕJ<ЛОДЕJIНЯ 113 лредварите11ьному сильному на1{аливанию или фриттованию. Стеклян­ ный бой, каz< известно, собирают в городах, подобно тряпкам для бумажных фабрик. Кроме того, самые стеклянные заводы собирают боJiьшое количество бою, обрезков и т. п. Перед плавкой бой сортируют и для данного сорта сте1{ла употребляют толы<о тожде­ ственный сорт бою. Та1< I<ак при плав]{е сте1(ла часть щелочей nсегда улетучивается, то прибавление щелочных материалов должно быть столь велико, чтобы вознаградить эту потерю. Бой и ш1шару перед прибавлением промывают, измельчают и предварительно про- 1<аливают. Если бы битое сте1шо плавить одно, то оно дало бы всегда низший сорт стекла; так, например, эер1{а11ьное стекло дает посудное, а это последнее 3еленое, что зависит от потери щелочей и от подмесей, неизбежно попадающих вместе с боем. Свинцовый хрусталь, повидимому, делает исt<mочение. От переплавки он улучшается, что зависит, без сомнения, от его низкой температуры плавления. При употреблении боя и шквары особенно тщательно должно избегать кусоч1\ов железа и чугуна, чтобы они не попа;ш в плавильный rорш01с. Чугун, сплавившись в стекле, падает на дно горш1<а, окис­ ляется и проедает дно. [Б.J ПодготовJ{а сырых материалов Сырые материалы, употребляемые для стеклоделия, обыr<новенно подвергаются предварительной подготовке, состоящей в очищении их от подмесей, в сортиров1<е, также в измельчении и высушивании. Об этих последних мы сделаем несколько замечаний. Для измель­ чения употребляют обы~новенно толчеи. Конец песта для обыкно­ венных стеI{ОЛ делается железный, а для хрусталя на конец песта насаживают обыкновенно кварцевой кусок, чтобы избежать подмеси железа. Ступа делается деревянная, окруженная ящиком во избежа­ ние распыла. Гораздо лучше употреблять толчение в ступах только для первоначального разбивания на куски, а окончательное измель­ чение производить на особой мельнице, сходной с тою, какая упо­ требляется для растирания пороха, для перемола маслянист~х семян и т. п. В мельницах такого рода размельчение производится тяжелыми вертИI{альными жерновами. Конечно, можно употреблять и горизон­ тальные жернова вроде обыкновенных мельничных, но тогда вес их должен быть очень велик. С толчеею или мельницею должно соединить сеющие снаряды. Для отсеивания 1\Шссы .r~учше всего устроить сита (разные виды сит описаны в первом выпус1<е «Техно­ логии по Вагнеру»), приводимые в движение тем же двигателем, который перемалывает массу. Во время перемола должно несколько раз производить отсеивание, чтобы достаточно измельченные части не препятствовали перемолу крупных кусочков. Нет сомнения, что R Зак. 2207. 11. И. Мс11!1е.лесв. т. XYII. .
114 СТЕКЛ51ННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ устройство ме.r~ьницы и сеющего снаряда принесет свои выгоды фабрике. Главная причина, ааставляющая подвергать материю1ы полному иамельчению, состоит в необходимостп образовать из смеси однородную массу, что и достигается только смешиванием мел~ш раздробленных веществ. Плавка меJшо раздробJiенных веществ идет несравненно с1<орее и однообраэнее, чем плавка больших кус1\оп, <l потому расход на перемоле онуnится сбережением топлива и времени. Кварц, употребляемый в Богемии и некоторых других местахt таt<Же кремень и другие виды н:ремнистых веществ, прямо весьма затруднительно измеJiьчать, потому что они вязки. Чтобы сделать их хрупкими, их на~<аливают и НаI{аJ1е1-шые бросают в холодную воду.* Тогда они получают множество трещин, распадаются на куски и легко измельчаются. Когда куски распалис1J в воде, тогда отбирают от них бурые куски, содержащие много же:1езных окислов. Измельченные и просеянные 1-\ремнезе~шстые материалы часто (для лучших сортов стекла) от~1уч1-шают, т. е. взбалтывают с водою, и мутную воду, содержащую в себе мельчайшие частицы, с.пивают с остатка и дают отстаиватьсs1. То, что осядет из таI<ой воды, будет представляп-. весьма тош<ий порошок. Песок, если он доста­ точно мелок, просеивают, чтобы удалить гальки, 1<рупные I<усочки, а потом промывают, чтобы удалить посторонние .мельчаtlшие под­ меси. Известь, если ее употребляют в виде углею1слой соли, например в виде мела, тоже необходимо хорошо измельчить и просеять; ес11и же в дело берется жженая известь, то ее или оставляют на воздухе распадаться, или смачивают малым н:оличество:м воды, I(оторая заставляет известь распадаться в рыхлый !JOPOШOI(, если тот)ко она была довольно чиста. При употреблении золы должно та1<же из.меш>­ чать ее и отсеять, чтобы с нею не попали каме11ши. Для низших сортов стекла не должно пренебрегать этою предварительною обработкою сырых материалов, особенно просеиванием. От невыпол­ нения этого стекло трудно переплавляется, в нем образуются не­ ровности, крупинки, жилы, в горшках скопляется большой осадок нерастворившихся веществ, удерживающий в себе много годного в дело стекла, и т. д. Для лучших сортов стекла эта предваритель­ ная обработка должна быть ведена весьма тщательно. Измельчение боя :может быть только грубое, но должно особенно тщательно отбирать куски боя и промывать их, что объяснено было уже ранее. * Нагревание и быстрое охлаждение кварца применяют для облегче­ ния последующего дробления его. При быстром охлаждении прн темпера­ туре а - ~ превращения кварца (575°), ввиду резкого изменения удельного объема, происходит растрескивание кристаллов кварца. Образовавшиеся т;рещины облегчают дробление кварца. (Прим. ред.]
МАТЕРИАЛЫ ДЛ51 СТЕКЛОДЕЛИ51 115 Измельченные и просеянные материалы сушат в особой печи. Сушить особенно необходимо в том случае, когда смесь материалов перед вар1<ою не накаливается в особых печах (не фриттуется). Если невысушенные материалы бросить в rоршо1{, то температура его сильно понизится от выпаривания воды, и горшок скоро ;юпнет. Высушивание материалов необходимо также для того, чтобы от­ вешивать их в данной пропорции; потому что иначе при различ­ ном содержании влажности вес не покажет количества веществ 7 с.ftужащих для образования сте1<ла. Высушенные вещества смешиваются между собою в надлежа­ щей пропорции. Дш1 этоrо обыю-ювенно исходным пунктом слу­ жит количество I<ремнезе.ма. Пото:\1у-то во всем последующем изложении мы приняли за количество кремнезема= 100 фунт. и определили, с1<олько на 100 фунт" его берется других составных нещестп. О количестве составных веществ мы скажем вслед~"эа сим, а теперь заметим, что I<оличество каждой составной части должно определять по весу, а не по объему, как это часто делается на сте1<лянных заводах. Часто состав составляют, отмеривая столь­ ко-то шаек золы, столько-то шаек. песку и извести. Такое опре­ деление количества составных веществ производится, конечно, несравненно скорее, чем взвешивание, и оно могло бы быть доста­ точно точным, если бы стеклодельные материалы были тела жид­ кие, а не твердые, или даже если бы они были столь однородны, как, напри.мер, зерна хлеба. Но так как этого нет, то одна объемная мера может заилючать в себе значительно разные количества одного и тоrо же материала. Так, шайка извести может зак.110чать в себе nесьма различные количества извести, смотря ло тому, сколь рыхла известь или сколь мелко она раздроблена. Таюпr образом~ употребляя мерилом объемы, а не веса, нельзя достичь верности в составе стекла, а потому и необходимо делать потом поправку состава прибавлением одного или двух недостающих составных веществ. Такая поправка производится уже неизбежно наrлаз, оттого часто ведет к ошибкам, а во всяком случае, к трате вре­ мени и топлива. Нет возможности избежать случайностей стекло­ делия, когда самое важное условие успеха - точность состава - де­ л2ется небрежно. Здесь еще необходимо заметить, что отвешивание и смешение должно поручить особому мастеру, а не тому, кото·-· рый смотрит за ходом печи и плавки. Этот последний должен только следить за результатами плавки данной смеси и указать. на ту поправку в составе, которую должно сделать при С}lе­ шении. Итак, высушенные вещества отвешивают в надлежащеА1 коли­ честве и тщательно смешивают. Для этого смешения недостаточно
116 СТЕl\ЛЯННОЕ ПРОИЗDОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСI<А51 ЧАСТЬ сдеJlать несколы{о перемешивании лопатами и граблями, 1<ак это делается на многих заводах, но необходимо производить это ~в особом, очень простом снаряде, позволяющем производство ·хорошего смешения в непродолжительное время, с меньшею тратою рабочих pyr<, чем при замешивании ру1шми. Та1\ой снаряд может быть устроен на 1<аждом заводе домашними средствами и подобеJI простейшим снарядам для замешиnания теста. Один из снарядов для смешения стеклянного состаnа изображен здесь на фиг. 1 и 2 в вертю\альном продольном и поперечном разрезах. Это есть деревянный ящи1~ а, укрепленный на ножках АА, с отверстием /J в верхней 1{рыш1<е для всыпания смеси и с отверстием внизу для .высыпания перемешанной :массы. Внутри ЯЩИ){а у1{реплен вал d Фпг. 1. Фнr. 2. с многими 1\ула1сами. При вра- щении вала масса перемеши­ вается. Употребляют таю1<е для смешения материалов вращаю­ ntиеся бочю·I с железными или I<аменными шарами. Об старом способе смешения, производи­ мом при посредстве воды, - способе, который нес1<олы<о раз предлагали в последнее вре­ мя, - надо заметить, что за ним должно следовать высушивание (расхода оно, t<онечно, особен- но большого произnести не может, потому что теплоты на стеклянных заводах теряется довольно много), а при нем не­ избежно произойдет неравномерность смеси, если смесь содержала воду. Нет сомнения, что предварительная обработка материалов ока­ з~вает существеннейшее влияние и на ход плавки, на расход го­ рючего и на достоинство получающегося стекла. Для успешного хода этой предварительной обработ1<и стеклянные заводы должны б:р~ли бы учреждать подле себя мельницы, движимые ветром или. водою, которые производили бы все те. предварительные механи­ ческие работы, которые оттого часто и не производятся тщательно, что стоят очень дорого, требуя ручной работы. Измельчение, сея­ ние, перемешивание и т. п. легко производить мельничным двига­ телем. TaI{ как изготовленный состав может долго лежать без упо­ требления, то его нужно заготовлять заранее в потребном количе­ стве, а потому можно довольствоваться дешевыми и простыми ветряными мельницами, свойство I{оторых состоит именно в том, что они работают не всегда, а ТОЛЫ{О периодичес1<и.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕl<ЛОДЕЛИЯ 111" [В.] Количество сырых материалов Та смесь сырых материалов, или масса, I<оторая употребляется· юш выплашш стею~а, различается по относительному I<оличеству каждой составной tzасти. Состав этот различает~я: а) по роду сте1<ла, ш1з1-ш чаемого для известного рода изделий; Ь) по I<a честву сырых :материа;юв; с) по устройству печи и давности ее хода, и d) по ю1честву тош1иnа. Общих правил в этом отношении достиг­ нуто еще очень немного и по спраnедливости должно согласиться,. что нет двух стеклодеJюв, I<оторые были бы вполне согласны отно­ ситеJ1ы10 рода смеси, необходимой в 1<аждом данноы c.JJyчae, 1<ак говорит Clay. Требования же, [(Оторы.м должна удовлетворять масса, весы1а ясны: она до11жна по возможности скоро плавиться и превращаться. в чистое ЖИд1<ое сте1<ло, а это последнее должно при пониженик температуры дать тягучую массу, застывающую в стекло данного сорта. От состава массы, при данном устройстве печи и ·при равенстве всех других условий, зависит главным образом достоин­ ство стекла, с1<орость выработ1<и и расход горючего ~~атериала, а следовательно, и iicя выгодность производства, пото~1у-то на этот предмет должно обращать столь много внимания, ка1-с только­ позволяют знания заводчика и условия, в каких находится завод. Зависимость смеси от устройства печи и от горючего материала определяется тем, что в разных печах и ·при разном тош1иве­ достиrается весьма различная температура, а следовательно при не1<оторых условиях необходимо брать легкоплавкий состав, хотя. этого и не требует ни род изделия, ни выгода производства. Мы уже рассмотрели те условия, которые делают стеило бо.11ее .1еГJ{О­ плашш~1, а потому более не останови~1ся на этом. Печь, бывшая. первоначалыю пригодною для выш~ав1ш очень туrоп.т~авкоrо стекла~ со временем часто не дает уже надлежащей для того температуры" а потому впоследствии состав должно употребить более легко­ плавкий. Это изменение свойств печи зависит иногда от ~екоторых повреждений, от трещин, от скопления капель щелочей на своде" потому что они проникают [пронизывают] свод в виде жидкости и· делают его со временем лучшим проводником тепла, и т. д. Впро-· чем, важнейшее влияние на относительное количество смешиваемых. веществ имеет род ·Желаемого сте1ша, а потому мы и остановимся. преимущественно на этом предмете. При решении вопроса о коли­ ·честве каждой составной части .можно итти тремя путяltm: 1) зная состав желаемого стекла и состав имеющихся мате-· риалов, определить относительное их коли1J.ество, необходимое для. образования желаемого стекла;
118 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСКЛЯ ЧАСТЬ 2) зная состав и свойство смешиваемых веществ, у~нать таюке н те ко.пичества, в каких берутся эти вещества для полученин данного сорта сте1(ла. Очевидно, что здесь необходимо уже для, произведения данного сорта стекла иметь те же самые или весьма сходные материалы, какие берутся на других известных нам за­ водах; 3) взять примерную смесь, выплавить ее и поправить состав ее, добавляя ту И.1"fи другую составную часть, пока не получится сте1<ло желаемого сорта. Нет со.мнения, что первый способ решения задачи о количе­ t:тве составных веществ гораздо общее второго и третьего, и есть единственный научный способ; но на практиl(е сте1<ло всегда почти приготовляется по рецепту или на взгляд мастера, что происхо­ дит~ конечно._ от того, что завод1.пшу часто недостает умения, же­ ;1анш1 и.111 воююж1юсти вести настоящим образом свое дело. Нет ~0)1ненпя в том~ что, сделавши сразу настоящую засыпь, сократим п вре~ш вып."швю1, и труд, и горючий материал, не говоря уже о то)r~ что чрез это устранятся те неизбежные случайности, 1-=оторые столь часто нарушают ход выплавки стекла nри упо­ треблении 2-ro и 3-ro способов составления смеси. Так I\Ш{ при составлении С:\tеси имеет весьма важное значение "11етучесть ще"1очей и она необходимо должна быть принята в рас­ чет, то мы и остановимся сперва на этом предмете, потом упо­ ~шне~1 о другпх потерях, неизбежно сопровождающих стен:ловаре­ ние; да.'1ее "1адв:'tt способы вычис.тtения количества смешиваемых веществ~ на.1~онец приведем те количестnенвые отношения составов, ка:н:ие употреu.1яютсн на разных заводах, и опишем способы поправки ошибок в составе l'tiaccы. [Г.] Летучесть щелочей Известно, что все почти щелочные CO.lIИ при сильном жаре улетучиваются, что можно заметить, помещая в бесцветное пламя (например в пламя спирта или водорода, или в пламя паяльной трубки и т. п.) шарики солей разных металлов. Улетучивание солей .можно заметить не только по убыли их в весе, но и по цвету пламени, окрашивающемуся от подмеси разных металлических со­ единений в разные цвета. Так, например, все соединения натрия окрашивают пламя желтым цветом. Соли щелочей - кали и натра - гораздо летучее, чем соли извести и т. п., потому что и сами щелочные металлы и их окислы летучее. Потому при выплавке стекла, когда температура массы весьма велика и тяга r~зов очень сильна, происходит значительная убыль щелочей. Это - вопрос, интересующий практика во многих
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕКЛОДЕЛИЯ отношениях. Главное, I<онечно, то, что чрез эту потерю стекло лишается самой дорогой своей составной (rасти, приобретает туrо­ плаш{ость и становится способнее I< расстеклованию. Но не это одно составляет худую сторону летучести щелочей, - стеклодел страдает от нее еще потому, что улетучивающиеся щелочи садятся на сте1ши печи, пронин:ают в глину, делают ее легкоплавкою, портят чрез это печь, чем останавливается ход всего завода; кроме того, со свода попадают в горшки со сте1<лом капли щелочей, смешанных с нечистотами. Вследствие всего этого необходимо стараться всеми средствами уменьшить улетучивание щелочей. Вот главные средства, могущие содействовать уменьшение потери щелочей: 1. Понижение температуры образования сте1<ла, т. е. всей плавl{И. Та1< юн< свинцовое сте1шо и растворимое стекло имеют низшую температуру плавJ(И, то для них, каz< мы и увидим ниже, потеря щелочеИ незначительнее. Чтобы понизить температуру выплавки, весьма полезно употреблять следующий способ - сперва получить легкоплавкое стекло, а пото~t прибавлять I< нему тех вещесто, l(оторые, растворяясь, делают его тугоплавким. Для этого может служить бой. Ero надо бы прибавлять сперва в большем количестве, чем потом; поступают же обыкновенно обратно. Для этой же цели должно прибавлять в горшок смесь не большими, а ма.т~ыми порциями, что, впрочем, и соблюдается на многих завоJ дах. Предлагали также получать сперва весьма легкоплавн:ое стекло, т" е" сильно щелочное, а потом уже прибавлять к нему извести и кре~rнезема в количестве, необходимом для получения желаемого сорта. Предложено даже было сперва приготовлять только раство­ римое сте1<ло, потому что оно леr1<:0 образуется, и в нем раство­ рять известь. 2. Уменьшение времени плавки. Так как в кратчайшее время улетучится меньше щелочей, чем в бо"11ее продолжительное, то все средства (которые, конечно, выгодны для фабриканта) для сокра­ щения времени плавки послужат и для уменьшения потери щелочей. Сокращение времени выплавки зависит главным образом от пра­ вильного ведения плавки (что будет рассмотрено в следующе~ rлаве) и от хорошей подготовки материалов. Чем однороднее смесь, тем скорее даст она однородное стекло, что и достигается плав­ кою. . 3. Уменьшение количества газов, выделяющихся из стеклянноDс массы. Газы, выделяясь из стеклянной массы, уносят с собою пары щелочей. Для уменьшения количества газов должно по возм9ж-·. ности избегать всех тех веществ, которые выделяют из себя при плавке газы. В этом отношении полезно брать жженую известь, а. не углекислую.
·100 CTEl\.Jl51HHOE ПРО11ЗВОДСТВО. ПРЛf<ТИЧЕСf(А51 Ч ЛСТЬ 4. По1<рытие сплавJ1енного состава cJioeм сплавленной поварен­ ной соли, не преnятствуs1 проНИI(Нове1лiю лучистой теплоты 1< составу, не nозвоJiяет ~целочи испаряться иа стеюш. При этом, без соf\ше­ ния, нспаряется очень много nоnзреш-юй соJш, но потеря в ней 1тtа.~оцен11а д.rtя завода. Потеря щелочей не составJJяет, впрочем, очень боJ1ьшоrо денеж­ ного расчета; гораздо важнее для нас решение вопроса о веJ1ичине этоtl потери, потоыу что~ не зная ее, неJrьзя сделать ш1 одного даже приблизительно верного состава дJш сте1<ла. До сих nop имеются ТОJ1ько весы'ш неыноrие наблюдеш•я относительно величины потери щелочеН. Эти 11абшодения nоюl3ывают, что величина потери в раз­ ных с.1учnях весьма неодитшов3, что можно вывести уже из с1шзш1- ного выше. Наблюдения подобного рода дош1шы быть производимы при по:\ющи аиа.'шзоu. Вот~ например, средства, могущие служить для этого: зная состав 11 1<0.1ичество ма1'ерналов, взятых для плав1ш, можно опреде.1ить, с1~ш1ы<о весовых частей щелочи приходится на 100 частеН крещ-1езе.ма; то же отношение должно отыскать и в rотово:\1 стекле, полученном из взятой смеси. На 100 частей кре~шезема в стеr\ле будет мевыне ще;ючей, чем во взятой смеси. Так, напри~1ер, Штейн определи111 однажды, что из 20.5 частей п(е­ лочн, бывшей n 01еси, в стекле остаw1ось тоJIЫ{О 16.9 частей щеJiочи, 3~6 1/ т. е. потеря раnна 20 . 5 , илп око"ю r. доли всей взятой щелочи. Пrи п.1авке произошли сто.тн) большая потерн потому, что плаш<а бы"1а ведена до.1ьше обьшновенноrо. Шп.1итгербер сдела.1 д"'IЯ определения потери ще.1очеl1 следую­ щие опыты: 1) с~rесь 100 частей кре:.шезема и 50 частей соды, содержавших 29.3 [части] натра, да111а при сn.1аnJ1ении сте1<ло, содержащее на 100 частей кремнезема и толы(о 25 частей натра. Следщзательно, щелочи потерялось при п"1ав1<е 01<оло 13°/0; 2) смесь 100 частеtl кремнезема и 50 частей поташа, содержав­ ших 34.О части 1<али, дала сте1<ло, содержащее на 100 частей кремнезема 30.2 [части] кали; следовате.11ьно, потеря щелочи рав­ на 11°/0 • Другие опыты таю1<е пон:азывают, что натра теряется весьма больше, чем кали; 3) смесь 100 частей кремнезема, 45.5 части соды, т. е. 26.6 натра и 12. 7 угле1<ислой извести, содержащей 7 .06 безводной извести, после сплавления образовала стен:ло, содержащее на 100 частей кремнезема 20.2 части натра и 6.6 части извести. Потому потеря натра равна 24°/0 , а потеря извести равна 6°/0 • При настоящем состоянии наших сведений можно уже положительно сказать, что увеличение потери щелочи зависело в этом слуt1ае от повышения температуры плавления и продолжительности плав1<и.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕI<ЛОДЕЛИ51 121 Сравнивая анализы лучших боrемсю1х сте1<ол с составом смесей, можно видеть, что средняя потеря щелочей при выплав1<е их равна 1/ 6 , ИJIИ 16°/0 • При плавн:с растворимого поташного стекла (состоящего из 62 частей ](ремнезема и 26 частей 1<али) происходит потеря около 7°/0 l(али. Эти набшодения п01<азывают нам, что поташное стекло меньше теряет, чем содовое; что известJ<овое стекло теряет больше, чем просто щелочное. Среднюю потерю лtеJючи для обыI<новенных поташных стеI<ол должно J{ласть в 15-20°/0, а д1ш содовых обыкновенных стекол в 20-25°/0 • При да;1ьнейших вычислениях мы принимаем потерю ще;ючи для !{али= 1/u, а для натра 1/4..; в случае же. смеси щело­ чей = 1/ u' длн извести потеря= 1/ 16 . * Принимая во внимание тai<oro рода nотерю, можно уже по составу смеси заключить о составе стекла, которое из нее получится, и наоборот, по данно!\IУ составу сте1<ла можно за~<лючить, из Kal(oro смешении оно получено. fД.J Др у r и е потер и пр и стекловарении Кремнезем, сколько то можно судить по известНЫ)'I до сих пор· фа1<там, ничего не теряет nри образовании стеI<ла, но вес получен­ ного стекла меньше веса взятых 1'-Штериалов, что зависит, главным образом: 1) от выделения уrлеJ<ислоты (уrлекис;юrо газа) из углекислых солей (1<али, натра и извести) и угля и серной кислоты (в виде сернистого газа) при засыпи rлауберовою солью; 2) от потери воды из извести и других водных соединений,. если они взяты в водном состоянии и недостаточно высушены до нзвешиnания. Сурик, селитра и другие :материалы также теряют. в своем весе nри переходе в стекло; 3) от улетучивания rцелочей; 4) от образования 1шменистоrо осадка, не превратившегося в сте1(ло· ** ' 5) от оqразования пены, т. е. всплывших наверх неостеклован- ных веществ, снимаемых пред выработкою (что называется халь­ мованием); 6) от потерь чрез 1·ечь горшков, чрез перекипание,· разбрыз-- rивание и т. п. * В настоящее время потерн щелочей в процессе варки стекол зна­ чительно ниже, в среднем не превосходят 7-100/0" [Пpu.At. ред.] ** В настоящее время в нормальном технологическо1'r процессе стекло­ варения образование таких осадков недопустимо. Наличие непрореагиро­ вавших шнхтных ·материалов в виде так называемых «шихтных камней»­ также не допускается. [Пр11.м. ред.J
122 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛКТИЧЕСКА51 ЧАСТЬ Так ка1< последние три рода потерь невозможно вычислить и возможно уменьшить при хорошем ходе завода, то мы остановимся здесь на неизбежных потерях 'первых трех родов, а именно, опре­ делим их величину. Углекислые щелочи, взятые для выплавки стекла, теряют при ней sа1<лючающуюся в них углекислоту. При употреб.т~ении чистого лоташа, чистой соды и чистого мела, если они были взяты в сухом. виде, происходит следующая потеря. Поташ или уrлен:ислое I\али теряет из 69 частей (вес пая) по весу 22 части, или 01<оло 1/ 3 , а именно 31.9°/0 в виде углеr(ислого газа, да, кроме того, 1/а из оставшейся щелочи от улетучивания ее, следова- 1ельно: из 69 [частей] поташа в состав стен:ла входит (69-22 -47 / 6 ) 10.пько 39.О частей, немного только более половины, а именно около 57°/0 • ПoJiaraя 7°/0 на все другие потери (на подмесь неостек­ ..1овывавшихся веществ, бывших в поташе, и т. п.), должljо вывести, что из взятого 1'оличества обы1снове1июzо поташа остается в стет\·ле только nоловuна в виде тсали, а потеря чистого по­ таша= -1.з;100, или почти 2/u по весу. Если поташ был очень нечист, например содержал в себе значительную подмесь других солей, или если он был не высушен, то потеря будет еще больше, потому что часть под~1есеН не взойдет в сте1-сло. Но н~ан: нечистый поташ содержит всегда некоторое количество кремнезема и других нете­ ряющихся ою1с"1ов и подмесь других солей в поташе обы1<новенно не велика, то среднюю потерю можно класть равною половине веса взятого поташа. При это~~ расчет должно вести на сухой, а не на сырой поташ. Зола теряет меньше, че~1 поташ, потому что содер­ жит меньше угле1<ислоты и больше нелетучих веществ, входящих в состав стекла. Исчисляя потерю в золе разных дерев1)ев и трав, можно допустить средним числом, что сухая (не содержащая вовсе влажности) зола теряет около 25°/0 в виде углекислоты и дру­ гих летучих l{ИС.пот, около 21 / 2°/0 в виде щелочей (кали и натра), -около 21j 0°/0 в виде извести, всего около 30°/0 , или около 1/ 3 по .весу. Чистая про1{аленная сода (рассыпающаяся, непрозрачная, не -содержащая нисколько воды) теряет при образовании стекла из 53 частей по весу 22 части в виде углекислого _газа, да еще 1/ 4 из оставшейс·я щелочи в виде улетучивающейся щелочи, т. е. из 31 еще 8 частей, всего 22 + 8, или 30 частей из 53, или около. 55°/0 , т. е. около S/5 своего веса. Ита1<, сухая чистая сода теряет из .своего веса оuоло В/6, в стекле же остается около 2/G натра. Кристаллическая чистая сода (в таком виде сода покупается или приготовляется для чистых стекол) содержит, кроме того, воду, .а именно, на 53 весовых части соды приходится еще 90 частей воды. Эту воду теряет кристаллическая сода при просушивании..
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕКЛОДЕЛИfl 123 Коrда отмеривание производится в виде J{ристалличес]{ОЙ соды, то должно считать, что 143 части кристаллической соды равны 53 частям сухоИ соды; что из 143 частей кристаллической соды останется в сте1<ле толы<о 23 части натра, следовательно потеря равна 120 частям, или около 6 / 7 по весу. Потеря нечистой сухой соды меньше, чем чистой, потому что в нечистой соде много извести, переходящей в стекло с малою потерею. Глауберова соль (сернокис11ыtt на1:р), если она взята в сухом виде и смешана с 1/ 10 по весу угля, то при образовании стекла теряет из 71 части по весу соли и из 7 частей угля, всего, сле­ довательно, из 78 частей он:оло 47 частей, или из 71 части соли теряется 40 частей да еще весь уголь, следовательно остается натра 31 часть, которые теряют от улетучивания щелочи еще 1/_1 , т. е. ш<оло 8 частей; остается в стекле из 71 части соли толЫ{О 23 части, а теряется 48 частей. Итак, потеря сухой глауберовой солu равн.а normzu 2 / 8 , а остается от нее в сmе1'ле около 1/в по весу натра, да притом теряется весь взятый уголь, если его I(оличество не более 1/10 по весу взятой глауберовой соли. Если глауберова соль была смешана с больши.:~.1 количество~~ пова­ решюй соли (например, если взяты остатки соловарен) и.ТJИ если угля было взято мало, или если соль не сухая, или соль содержала избыток серной 1<ислоты (ка1( это бывает часто, когда глауберова соль составляет остаток от химических производств), то потеря ее еще увеличивается и от улетучивания и от количества неостекло­ вавшихся солей. Мел и другие чистые и сухие виды углекислой извести при· выплавке стекла теряют из 50 частеf1 по весу 22 части в виде углекислого газа, да еще из оставшейся извести (из 28 частей) 1/ 10, т. е. около 2 частей, всего около 24 частей, следовательно, из взятого 1tолшtества.сухого .1Jteлa улету 1luвается и 11~еряе11tся не.,,Jtно­ ~о .менее 1/ 9, остается в стеиле в виде извест,и не..Аtного более 1/ 2 • Известь, прокаленная, потом смоченная водою для рассыпания и высушенная при довольно сильном жаре, теряет очень мало в своем весе. Но llЗвесть, леJ1салая на воздухе u nomo.Ai толысо высуtиен.ная при улtереннолt J!Cape) теряет не лtенее 1/s. своего веса, а часто и брльше" сл~от.ря по степени высушивания. Во­ прос решить легко, сколько теряет взятая известь при образовании стекла. Стоит взять отвешенное количество имеющейся (высушенно~ или такой, которая весится для смешения) извести, положить ее в небольшой плавильный горшок (тигель) и поставить в стеклянную печь часа на два для прокаливания1 быстро остудивши, взвесить, что и покажет потерю извести, происходящую при стеклообразо­ вании. Потеря от летучести извести так мала, что ее можно не принимать в расчет.
124 CTEf{Jlf{Ш-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ЛРЛI<ТИЧ~Сl<МI ЧАСТЬ Вопрос о потерях должно непременно решить, 1<оrда хотят точ-· ным обгазом состnвля1ъ массу и жетнот получить стекло известного свойства. В тех с.г~учанх, когда сте1\ловаренные материалы не чистьl, то должно особыми аналнаа~ш определить их состав в том именно виде, в юшом они идут для смешения н взвешиваются. По анализу ю1ждого )Штериала легко уже узнать, имея все вышеприведен-· ные данные, н ве.1шчину потер1~ и, что всего важнее, количество· веществ, остающихся из данного материала. о сте1mе, а потому можно и оnредетп1") состав стеюш, получающегося nри данном смешешш. Приводн~r при:\1ер, и нарочно пример более сложнЬrИ, впрочс~~ в 1<руr.Г1ЫХ цифрах, для ш1r;шдности. Положим, что буты­ лочное с·rекло на юш:о~1-либо заводе составляют нэ 100 1 1acтcii по nccy псс1<у 200 '> ,:- дpcnccнoii золы. Сnрзшшзаетсs~, ско:1ы~о :--.южст получиться стекла и I<ai<oro со­ става будет оно, ес.111 к массе, nо.'южи~1, подмешан боИ того же состава, ю11~ н по.т1учающсесн стек.110, т. е. остат1<и от прошлой выработки. , ___r_Icc•":'_r.~1 ан<~.'111.-tу ны~ет j !nl\I1 1 Ч;3СПIХ 1 Крсмнсзс~1а . . .. / 88 Г.ШНОЗС:\1(1. • • • . ! 6 Ка.111••• . • . •i З Ою1сн жс:1сза . . . : 3 ' Зo.rta по :шалнзу 1шt'ет Ка.111.... 1lатра ... I·lзnccтrr . . l<pc~ШCЗC~ICl. Ою1слоn жс.11сза 11 друrнх . Уr:1с1шс:юты . . I D 100 частях 1О 2 35 21 .J 28 о2Ю частях 20 4 70 42 8 56 С.11едователъно~ во всей 01еси, в 300 частях, за1шючается: Взято Останется Потеря Кремнезема 130 130 о Глинозема . . 6 6 о Окислов железа 11 11 Очень ма.ла Извести 70 66 4 Кали . . .. . 23 19 4 Натра . . . . 4 3 1 Уr.пекислоты 56 о 56 Всего взято . . ЗООJ останется всего 235, улетнт всего 651 1 Т. е. среди. числом потеря золы равна t /u взятого колнчества.
МАТЕРИАЛЫ дЛ51 СТЕl<ЛОДЕJ1И51 Следовательно, во 100 частях поJrученноrо cтeI<Jia будет за1<шо­ .чаться: Кремнезема 01соло • . ••.. . 550/0 Глшюзсмit........... 3 О1шслов жсJJсза н другнх 01шло 5 Извести............ 28 KaJ111 • • . . • . • • . • • • • . 8 1-1ат1н1..... • . . . . . . • 1 IOQD/o Что действительно и выражает весыrа близко состав наших Юутылочных сте1<ол, приготовляемых из песку и золы. Чтобы nычислить nыработ1<у сте1{ла из данного количества _·употребленных материалов, должно считать, кро~1е потерь от уле­ тучивания, еще потери от отстоя, хальмования и боя. На эти по­ следние потери нужно класть не менее 1/s всего стекла для каж­ дой выработки; но l{ак боf;\, оставшийся от прошлой выработки, идет на новую выработку, то примерно потерю при большо~1 про­ изводстве на остат1<и надо считать около 1/ 6 • Итак, положим, ·например, что в дело употреблено 1000 пуд. песку и 2000 пуд. золы, они дадут стекла, считая по предыдущему расчету, 2350 пуд., ~да потери произойдет около 350 пуд., в выработке будет около 2000 пуд. из 3000 пуд. материала" [Е.] Вычисление количества ма~териалов, необходимых для данного сорта стекол Желая рационально начать производить какоrо-.т~ибо сорта стекла, необходимо не только знать те материалы, каl{ие для сего ~ригодны, но и: 1) состав желаемого стекла, 2) состав употре- · бляемых материалов и 3) относительное количество их, необходи­ мое для выплавки желаемого стекла. · О составе разных стекол мы уже говорили ранее, так же как ·и о составе сырых материалов (этот последний в случае нечистых материалов, употребляемых особенно для низших сортов стекла, должен быть хотя примерно определен ХИ!\IИческим анализом); теперь же мы покажем, что, зная. состав желае.люго сте1tла и .состав употребляе.Аtых .Аtатериалов" лtоJ;сн.о вычислить rcoлuitecmвo .каJ1сдо20 ..Yta11ieprzaлa, необходимого для плавки. Это весьма важно как для возможности л_редварительноrо расчета, так и для ведения учета работ, а главное для того, чтобы с уверенностью твердо ·-итти в деле ~роизводства и избежать случайностей, неизбежных .с нерациональным ведением дела.
126 CTEl<ЩIHliOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛ1<ТИЧЕСJ<АЯ ЧАСТЬ Д.Jiя того, чтобы можно было делать вычисление 1<оличествn матерналов, доJ1жно знать то, что было говорено в nредыду1цих отдеш1х. Сущ1юс'1ъ этого выражается следующею таблицею: Мuтер11а11ы Чнстыii cyxoii песок, кnарц 11 тому подоGныс внды н:рсмвсзс:ма. . . •", . Чнстыii cyxoii поташ . . " Чнстия сухая зола . . . . Чнстая сухая сода . . . . Чнстая сухая Г.:1(lубсровая СО.ТIЬ••••••• .Мелcyxoli11т.п... П рокалс1111ая нзвссть . . I Из внх переходит п cтcl\.:io Вес в в1щс кремнезема :12 В DIIДC ЮlЛН ')/ u "u n вндс щслочс11, нзвс- стн 11 t<рсмнсзсма j/u в nндс натра 1/ 3 в в1щс натра 1f2 В DllДC llЗB CCTll Вес » » » ПотсрR Ту же таблицу можно представить в другом виде, более удоб­ ном для последующих вычислений. Чтобы вnест11 n сост~о стсюш Должно взять 1 часть по весу (напрюtср ] фунт) n:а.111 (ою1сн ка.111я) . . . . . . . 2 частн чистого сухого поташа нлн пропорцноналыюс этому J'OЛJIЧCCTDO эо.лы, вместе с ко­ торой вэОJ1дут n стсJfло известь н другие оннс"fJы, что узнает· ел по анализу. I часть натра . . 1 часть извести 1частькремнезема....... • 21/2 части ч11стоii сухой соды нлн 3 частн глауберовой соли 11 З/10 угля. 2 частп мела пли другой угле­ кислой известп, и.пи 1 часть прокаленной жженой пэвесrп, пли Р/2 частн обыкновенной распавшейся на воздухе изве­ сти. 1 часть чистого С)' хого песку пли другого кремнезема. Положим, что желательно иметь стекло та1<оrо-то состава и приготовить его из чистого песку, мела и поташа. Состав стекла перечислим таким образом, чтобы узнать, сколько на 100 частей кремнезема содержится в нем других окислов.
МАТЕРИАЛЫ ДJЩ СТЕКЛОДЕЛИЯ 127 . Количество, полученное таким образом, умножим на число, найденное по приведенной выше таблице или по анализу, чрез. что и получим вес материалов, 1<оторые доJ1жны при.мешать 1< 100 частям чистого necl<y. Объясним это примером. Средний состав боrемсI{ОГо хрусталя. есть: Кремнезема Калн .. Извести .. Г тшозема . . 76 15 8 1 Глинозема. та1\ мало, что подмесь его, вероятно, зависит от не­ чистоты 1сремнезема или от перехода части r линозема из горшков. в состав стекла, а потому количество его не приме:\1 в расчет .. По пропорции найдем, что на 100 частей 1,ремнезема в боrсмс1ю.м хрустале 19.7 • I{аЛН 11 10.5 » 11зв ест н Следовательно, взять 19.7Х2 частей чистого взять или 21 Следовательно, в состав должно ввести 19.7 ~<али, для чеrо должно· сухого чистого поташа или 39..4, т. е. около 401 сухого поташа, а для введения 10.5 извести должно. часть мела, или 1О частей прокаленной извести" всеrо 01<оло 100 частей чистого песку 40 » чнстоrо поташа 20 » мела, нлн 10 частей извести прокаленной Числа, приведенные далее, п01<азывают, что~ действительно" в пра~{тике употребляемые составы сходны с вычисленным средним. составом. Приводим второй пример. Французское листовое стек.'Iо и~~еет­ состав: Кремнезсма . . . . Натра...... Извест11...... Глннозема н др. . . 74 17 6 3 Из чеrо можно вычислить, что оно должно приготовляться из: 100 частей чнстоrо сухого песку 58 )> ЧИСТОЙ су ХОЙ СОДЫ И 16 >> мела, или 8 частей прокаленной извести, 11л11 )2 » обыкновенной извести. Таким образом, имея образец стекла, возможно найти по со­ СU'аву его количество материалов, из которых он приготовлен" · Вычисление количества материалов труднее точно произвести, когда материалы нечисты, потому что состав нечистых ма~ериалqв.
128 CTEl<JIЯHHOE ПРОИЗВОДСТВО. ГIРЛf<ТИЧЕСI<Мl ЧЛСТЬ не однороден. О тоы, I{Ш{ дош1шо поступать nрн этом, можно судить по нижеследующему примеру. За.метим предваритеJiьно, ~по при вычислении должно обращать внимание толы< о на r лаnные состюшые части, и только смотреть, чтобы 1<оличество несуще ... ственных соста.rшых частей не превышало обыкновенных величин, выражающих содержание этих веществ в стеклах данного сорта, Имеют, например, в распоряжении для приrотов1rешш зеленого бутылочного стекла: 1) rлауберову соль, но нечистую, содержа­ щую во 100 частнх сухом соли только 85 частей чисто В соли, остальное - подыесь хлористых солеИ, не превращающнхсн в стеюю; . 2) песок почти чистый~ содер)1шщиН небольшую под~1есь г;~ино­ зе:'t1а и ою1слов железа; 3) ~<роме того, мш·ут дешево достать сырые остат1<:н с мы.1оваренного завода, содержащие около 5°/0 i<aJш, до 25°/0 извести i1 част~) неосте1\ловьшающихся солен и другие под~tесн, не вх.одпщпе в стек.1ю. Спранншается, n какой смеси взять этн вещества, чтобы получить твердое бутылочное стеz<ло состава: Кремнезема . Извсстн .. Натра ... Калн... . Г.11шозсма н 01шслов )Jа~.1сза . . от 60 25 5 2 3 ЧnстсН ДО 65 20 в 3 8 На 100 частей песн:у, считан, что n пес({е будут содержатьси н глинозем и окислы железа (б6льшан часть), придетсн: Извести 1 Натра . Kamr... ЧаС1'с(f (OJ\O.llOJ 33 10 5 3 ззх 100 Чтобы ввести 3 части извести, нужно взять 25 , или 132 . части остатков мыловаренного завода, вместе с которыми в стеI(ЛО попадет 6°/0 ю1ли. Для введения 1О частей натра должно пзять 30 частей чистой r лауберовой соли и 3 части угля, а как 1 Вычислено no проnорцин: еслн на 60 + 3 нлн на 65 + 8J т. е. сред­ ним чпслом на 68 [частей] кремнезема, rлшюзема н 01шсла железа приха... дится от 25 до 20 илн 22 1/ 2 [ частнJ нзвсстн, то на 100 частей прндстсл х, т. с. 68:221;2= 100:Х1откуда х= 33&
. l\\AТЕРИЛЛЫ ДJIЯ СТШ<ЛОДЕЛИЯ 129 глауберова соль не чиста, то должно ее взять 30 Х t00/80 , или 01<оло 35 частей. А потому состав должен содержать: Псс1<у . • . . . . . . . Г лаубсроnой соли . . . YrJlЯ••••••••• Сырых остат1шв мыло- варенных заводов . . Частей (около) 100 35 3 132 [Ж.] Смешении, улотребляемые на разных заводах длл разных сортов стеI{ОЛ Эту с·гатыо мы почти вполне (до страз) заимствуем от Штейна. В нижеприведенных таблицах приведены численные величины не толЫ{О для ноличества материалов, но и для определения вели· чины плавильной потери и для определения относительной цен- 1юсти важнейших сортов стекла. Потери вычислены подобно тому, 1<а1< объяснено выше, кроме того примерно принята потеря от снятия пены при хальмовании. Для вычисления потерь поташ и сода приняты, как содержащие 90°/0 чистой соли, а глауберова соль, J<al< содержащая .95 [0/ 0 } чистой соли. При определении ценности сте1<ла (насн:олько оно зависит только от ценности сырых материалов) принято, что: 100 фуит. 1 Измельченного кварца . Обыкновенного песку . . . . . Белого песку . . . . . . Известняка . . . Мелу11нзвестн....... Г лауберОВОЙ COЛll Соды ..... . Поташа...... Очищенного поташа Марганца ..... Белого мышьяка Селитры ....... . Древеснойзолы..... Сурика . Буры..... , [Ст6ятj 2 руб. 6» 142>> 16 )) 3)) 6)) 17 )) - » 15 )) 25 )) 50 коп. 17 )) 25 )) 17 )) 67 '} 67» 67 ') 33» 67» 67• l За нсходный пункт для сравнения всех составов принято во всех их 100 частях по пропорции фунтов кремнезема. s У нас поташ можно достать гораздо дешевле, а за соду должно заплатить гораздо дорожеJ но приведенные числа относятся до средних цен, существующих в Западной Европе. 9 Зак. 2207. д. И. Мепделееа, т. Х'7 11.
130 CTEl(.f'1ЩiHOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Заметим, что прибав1<а боя в смешевиях не у1<азава, но про- изводится всеrда. · Потатный хрусталь 1. Кварца или чистейшего песку Поташа Мышьлка Извести 2. Кварца Поташа Известн Мышьяка . Поташной се- литры 3. Потеря llЗ ВЗЯТОГО KOJlllЧCCTDa 100 ф)'НТ. 50 » IJ4 )) 15 » 1651/.1 фунт. 24'/-1 100 фунт. 60» 20» 1/2 » 1» ) Кварца . Очищенного . 100 фунт. поташа Мелу ... Селитры . .Мышьяка Марганца 4. Кварца . Очищенного поташа Извести . .Марганца 5. Кварца Поташа Известняка Марганца 100 фунт. 34 » 15 15 )) 1/з )) 1491/8 фунт. 15 100 фунт. 35 )) 26 )) 1/з » 19 11 1/2 1611/8 фунт. 301/2 нз 100 Фу•1т. смеек 15 17 19 Цена матерю1лов IOJ ФУJ•Т. сте101а 7 руб. 55 коп. 5 руб. 25 коп. 9 руб. 14 коп. 6 руб. 21 коп. 9 руб. 28 коп. 6 руб. 1о коп. 1о 5руб.40коп. 4руб.6коп. 19 5руб. 58коп. 4руб. 26коп.
МЛ1'ЕРИАЛЫ ДЛЯ C'ГEf<JtOДEJIИ51 131 Богелtс1сое зер1Сальное стек.ло Это сте1<ло составляется сходно с предыдущим, особенно с No 1и2, но обыкновенно отличается большим содержанием щелочей, чтобы произвести более жищ<ое сте1<ло, что необходимо для отливки зер1шл. б. l{варца Очищенного поташа. Мрамора . . Селитры . Мышьюса Марганца Шмальты 7. Кварца Очнщешюrо поташа . . Извести . Селитры . . Мышьяка Марганца Шмальты Поrеря ИЗ DЗЯТОГО кол11t1естоа • 100 фунт. 1 ' 663/, 33 62/з 12/.3 1/r, 1/20 209 . 100 1 70 20 . 62/s 12/s 1/r, 1/20 199 » )) )) )) )) )) фунт. фунт. '> » » )) )) )) фунт. 49J 31 31/2 12/s 1 36J 113 10;) фунт. смеси 24 18 Цена материалов 100 фунт. стекла 14 руб. 94 КОП. 8 руб. 14 I{OI-I. 13 руб. 47коп. 8 руб. 7 коп. Боге.мское белое посудное стекло Ero составляют с весьма малым содержанием извести, что должно, повидимому, дать очень гигроскопичес1<ое и мягкое стекло. Вероятно, находят выгоду в мягкости этого стекла, потому что такое стекло легче ш.лифуется. Может быть также, что песок и поташ, употребляемые в дело, содержат в себе недостающее количество извести. Но, во всяком случае, было бы, кажется, полезно увеличить содержание извести, но для мягкости прибавить к массе или сури1<у, или буры, что должно незначительно увеличить цену, но придать стеклу лучшие качества.
i32 CTEt<.JЩШiOE ЛРОJ1iзводство. ПРЛКТ1'1t1ЕСl<Л51 ЧЛС'l\Ь 8, Белого пес1\у . Поташа . . Известн 9. Белого ncc1<y Поташа ... Мелу Марганца 10. Бс:юrо песку Поташа . Мелу. . Се.:н1тры Марганц;-1 . l\'\ыш ыша . ПОТСрSl JJЗ 113.ПТОГО кoJ1\Иec:rni\ 100 фунт. 60» 10 )) 170 фунт. 100 фунт. 52 >> 11 :-> 1/2 )) 1(53 1/2 фунт. lUO фунт. 50» 221/2 )) JI/2 )) Р/2 ~> 1/.1 » 176 фунт. 29 29 25 5 30 24 10 Uf4 11, 35 ) 1 r J \ 1 1 ~ 1 1 J 113 10:> ф)'Нi. CMCCll 17 18 20 Цс11n матерщшоn 10;) фунт. c:reю1n 8 руб. 70 JСОП. G руб. 14 KOtl. 7 руб. 63 f<ОП. 5 pyu. 77 l(ОП. 7 руб. 77 1{011. 5 руб. 50 1\ОП, Туго11лав~ое богеJtс1~ое cme1tлo, у11отребляе.1ное для соJtсагательных трубал: 11. Белого песку . 100 фунт. ) Поташа ....40 )) 191/2 1 Извести . . . 18 )) } 12 5руб.96J\ОП. 4руб.33коп. 1 158 фунт. 191/2 J Это сте1<ло тугоплавко только от ~~алого содержания поташа при большом содержании извести. БогеJJtское листовое сте1сло 12. Белого песку 100 фунт, 1 Поташа ...42 )) 20'/2 Известншса . • 171/2 )) 11/2 } 18 6 рj'б. 17 }{ОП. 4 руб. 70 коп. 1591/2 фунт. 28 1 J По Кирну, хорошее белое оконное стеКJю да~т смесь 100 пес1<у, 33 очищенного поташа, 17 поваренной coJIИ и 25 извести (при подмеси б6пьшего количества - боrемс1<ое).
МЛТЕРИЛЛЫ ДЛ.Я СТЕl<ЛОДЕЛИЯ. 133 (]Jранцузс1,ое зер1сальное сте1сло Ilотсря riз r~зятоrо J\OЛIJllCCTP;J. Цсна 13. Белого пссну Соды ... r . Изnсстн Марганца 100 фунт. 331/а >> ]9 1Lp /3 /) 1/1; )) 148 фунт. 19 JIЗ lOf) фунт. смеси 13 матерналоп 2 руб. 60 J(Qll. Белое, содовое, листовое cmeJCлo 14 (получается мягкое стекло). Белого псс1су . 100 фунт. \ Соды ... 621/2 » 35 1 Извсстнлl(а . 71/2 » 31/2 Марганца 1/4 )) } 23 4руб. 50ноп. Мышыша . 114r » 1/.1 1 170 1/2 фунт. 383/4 J 15 (получается твердое стекло). Белого песку . 100 фунт. Соды ..... 34 » 19 100 фун·r. CTCl\JICl 2 руб. 3 руб. 33 коп. Известняка . 141/2 )) 6 Марганца 1!4. )) 17 2руб.62коп. 2руб. 10коп. 1483/.i фунт. 25 16 (получается очень твердое стекло). Белого песJ{У . 100 фунт. 1 Соды. .. 20 )) 191/2 Мелу ... 35 » 151/2 Марганца 1/4 )) } 21 2руб. 51 1\ОП. 1руб. 93коп. Мышьяка l f•l » If4 1 1651/~ фунт. 35 lf.i J Для посудного бе~1оrо во Франции и Бельгии берут: 100 частей песку 33 части соды ~5 частеfl ~Iзщ~~тн
134 CTEI<ЛЩ-II-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСНЛЯ ЧАСТЬ Полубелое, содовое листовое и посудное сте~ло Потеря цс11ц нз nзя1·оrо 113 100 коп11~1еотва фунт. 1штср11алоn 100 фунт. CTCl<JJa CMCC'I 17 (по Дюма). Песку . . . 100 фунт . Г лауберовоii со.rш 44 >> 28 Угля ...... 3 )) 3 20 1 f>}'б. 9 .кон. 86 1\0JI. Известн · . 6)) 153 фунт. 31 18. ПесJ(У.....lOUфунт. Глауберовоii солн 50 >> 321/2 Угля.... 3»}g 1·1звестняка . 21» 24 1 руб. 25 коп. 97 коп. 173 фунт. 411/2 19 (дает очень хороший сорт стею~а). Пес1{у.....100фунт. Глауберовой со.ш 30 » Угля...... 3 » Известняка . . . 30 » 90 коп. 60 коп. 20 163 фунт. 32I/i 20 (также дает хорошее сте1<ло). 4 Песку.....100фунт. - \ Глауберовой соли 35 )) 231/2 / Соды...... 6 » } Угля·... 3» 151/2 } Известняка . . . 30 » 1 174 фунт. 39 J 22 1 руб. 1 руб. 38 J{ОП. По Кирну, хороший результат дает смесь 100 фунт. песку, 33 фунт. сухого поташа, 17 частей поваренной соли и 25 извести, а также смесь 100 песку, 33 глауберовой соли, 17 частей пова" ренной соли, 25 извести и 21/ 2 yr пя.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕКЛОДЕЛИЯ 135 Потаиl1-~ое полубелое (посудное и листовое) стемло 21. Песку..•• Древесной золы промышлен­ ной .... Поташа ••. Иэвестнюса . . 22. Пес1'у•••• Промышленной золы дре­ весной... Потерsr .llЗ ВЗЯТОГО количества 100 фунт. l 115 }89 » t 33» 22» 270 фунт. , 100 фунт. ) и.з 100 фунт. с.меси 33 Ценп материнлоn 100 фунт. с:текла 5 руб. 70 коп. 3 руб. 13 коп. Поташа Известняка . Марганца 120 35 : 1961/2 . 171/4 :: J 35 5руб. 95коп. зруб. 33коп. 2721/4 фунт. 23. Песку • . • • 100фунт. Поташа...30 » Известняка . . 22 » Соли.....15 » 167 фунт. 24. Песку .. . . 100фунт. Глауберовой 20 соли .... » Угля ..... 2 » Базальта...45 » Мыловарен- ного остатка 20 » 187 фунт. 25. Песку • . . . 100фунт. Древесной золы 160 )) Базальта • . • 50 )) 310 фунт. 39 23 4руб.48коп. 3руб.50коп. Бутылочное сте1&ло 1 125 13 79 коп. 47 коп J 1 l78 25 J 1 руб. ]40 коп. 61 1'0П.
136 CTEl<JIЯHHOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛI<ТИЧЕСl<ЛЯ ЧЛСТl") В Бельгии, в Шарлеруа, бутылочное сте1<ло составляют из: 100 частеА песку 20 >> золы торфа 15 » глауберовой солн 5 » известняка 50»бою Саин1~овый хрусталь Потеря Цена JIЭ nзато1·0 нз 100 колнчестnа фунт. матсрнnлоn 100 фунт. стекла смесн 26 (употребляют при выплавке 1\аменным углем). Кварца . . . 100 фунт. Сурика.... 662/3 » Очнщенноrо поташа . . . 331/9 )) 27. Песку •. Сурш<а . Поташа 28. 200 фунт. 100 фунт. 60 )) 20 )) 180 фj'llT. Песку ....100фунт. Сурш'а....55 » Очищенного поташа...36 » Мышьяка . ~ . 1» 14 192 фунт. 151/2 29. Песку•..• Сурика.... Очищенного поташа. " . Селитры . . . Буры ..... 100 фунт. ) :;11, ~ 1~:;: ~ 4" J 203 1/4 фунт. _1_3_ 7 16руб.7коп. вруб.67коп. 6 ]2руб.5коп. 7руб. 4коп. 8 14руб.29коп. 8руб. 61/2 1б руб. 65 коп. 8 руб. 77 коп. Оптические стекла Оптические стекла должны отличаться жидкостью, чтобы не оставалось в них пузырьков и других нечистот, в то же время
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТВI<ЛОДЕЛИЯ 137 они доmю:IЫ хорошо шлифоваться и быть по возможности бес ... цветны. * Та1< 1<а1< для фабрю<ации их (и цветных стекол, страз и т. п.) должно обращать особенное внимание на чистоту про­ дуl{тов, то ценность их и не приводим здесь. Оптические сте1<ла, 1<aI< известно, разделяются на 1сронглас и флинтглас. Первый сорт сходен по составу с обьшновенным сте1<лом, а последниИ - с хру­ сталем. зо. I<ронглас, ·по Bonteшps. 31. Белого псс1<у Очнщсшюй соды . . У rлс1шслой извести · мыш ьтса . . . . . Кронгла0с, по Bontemps. Белого псс1су Поташа . Соды Мела . Мышьяка 32. Кронглас, по Guinand. 33. Белого песку . . . Амерю<анс1<ого пот.аша Сурика . . Буры .. Марганца . Флинтглас, по Bontemps. Кварца Сурика . . . . . Очищенной соды 34. Флинтглас, по Bontemps. Песку . Сурика . Поташа Буры . Стразы 35. (по Douault-Wieland). Горногохрусталя......... Сурика.. ••• . . . . . •... Едкого кали, очищенного спиртом . . Буры. • . . . . . . . . . · Мышьяка.............. 100 фунт. 412/з. » 221 '·) )) 12;; )) 100 фунт. 30 )) I 62/3 )> 121/.) » :J/; )) 100 фунт. 40 » 5 » 5 )) lf4 )) 100 100 30 100 100 23 7 100 157 541/з 71/3 1/з фунт. » » фунт. )) » фунт. )) )) )) )) 100 фунт 154 » 541/з » 6 » 1/в » * Расплавы оптических стено&11 должны обладать достаточной те­ кучестью, чтобы нз них легко удалялись газовые пузыри и свили. Гото­ вое оптическое стекло должно хорошо шлпфо~~тμся JI Q!>JTJ' flQ JЗО~МОЖ" ностп бесцв~тным. [Прим. ред.]. ·
138 СТШ<.ТIЯШ-IОЕ ПРОИ3130ДСТ130. ПРАI<ТИЧЕСl\АЯ ЧАСТЬ 36. БcJiel1шeroпсс1су .........100 фунт. Чпстсiiшнх свшщоnых белпл . . . . 17!1/9 » Едкого калнJ оч11щенного спнртом . 32 » Буры......... 9 » .Мышьяка............. 1/а >) 37. Горного хрусталя нлн белого псс1су Сурика . . Буры. " Селитры Мышьшса 100 100 66 22 5 Для разноцветных страз, шш искусственных драгоценных 1<амней, обыкновенно берут уже готовое стразовое бесцветное стен:ло и приплавляют к нему окрашивающих веществ. Во всяком случае, материалы должны быть с1<оль возможно хорошо ию1ельчены, просеяны, помещены в лучший тигель и про­ плавлены при постепенно возвышающемся жаре. Когда жар достиг желаемой степени, его поддерживают возможно долгое время и потом [сте1<ло] быстро охлаждают. 38. Топаз получают из: Белых страз . . " . . Сурьмяного стсн:ла Золотого пурпура 1000 40 5 Сурьмяное стеl{ЛО получают, сплаnлня трехсернистую сурьму с окисью сурьмы. Оно должно просвечивать и иметь светлый брон­ зовый цвет. О золотом пурпуре (1<ассиев пурпур) будет сказано в выпуске о металличес1<их препаратах. 39. Топаз получают также из: 1000 частей бесцветных страз 1 части чистой окиси железа 40. Рубин получают из топазовой массы: 1 часть топазовой массы 8 частей страз Сплавляют в гессенском тигле, и плавильный жар печи удер­ живают часов 30. 41. Рубин получают также иэ: Страз.......... Окиснмарганца....... Но этот хуже предыдущего. 1000 25
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ GТЕI<ЛОДЕЛИЯ 139 42. Совершенно чистый рубин получается, по Шредеру (SchrO· der), сплавляя: Горного хрусталя . . . . П ро1салснной чпстой соды » буры .... . Сур1ша.......... Сел11тры......... Золотогопурпура............ Серой сурьмяной руды, т. с. трсхсерннстой 1000 500 400 400 300 30 сурьмы................ 16 Марганца................ 16 43. Смарагд получается леr1<0. Следующая смесь дает стекло, оче1·11> сходное с природным смарагдом: Страз........... 1000 О1шсимедн........ 8 » хрома......... 0.2 Прибавляя больше окисей меди и хрома и, кроме того, еще немного ою-1си железа, можно изменять зеленые оттею<и. 44. Сафир получают из: Страз ............... ~ . . 1000 Чистойокисикобальта.......... 15 По Шредеру, сафир получается из следующих смесей: Горного хрусталя . . Прокаленной соды » буры Сурика........ ·. . . . СеJ1нтры........... Углекислой закисп кобальта . » окисимеди... 48. Аметист получают, сплавляя: Страз... • . Окпси марганца » кобальта.... 45 750 360 120 120 60 1 Золотого пурпура . . .. 49. Аквамарин, или берилл: Страз..... " Сурьмяного стекла .. Окисикобальта .... • . . 46 500 250 200 100 40 1/.1 15 47 750 360 60 60 30 20 1000 8 5 l/5 1000 7 2/5 50. Сирийский гранат, карбункул подделывают, сплавляя: Страз.... , . . . . . . 1000 Сурьмяного стекла 500 Золотогопурпура ...... 4 Окисимарганца .... " . . •.••• . 4
140 СТШ<ЩШI IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛI<ТI IЧЕСI<ЛЯ. ЧАСТЬ 51. Гранат получают, по lUpeдepy: Горного хрустLlлл . . . Прою1лснноii соды . » буры Суршса........ Сслнтры . . . Марганца..... О1шснжелеза.... 550 180 135 90 40 5 3 52. Поддельный лазоревыt-\ ю1меш) (lapis"Jazнri) 01<рашивают коба"'1ьто~1, а непрозрачность придают подмесью жженых н:остеВ. Его приготовляют, сплавляя: Горного хрусталя . . П рокалснноii соды » буры Суршш ....... . Ссл11тры....... . . . . )l<жсныхI\ocrcii.............. Уг.тrс1шслоii закнсн I\oua.rrьтa . • •••. 360 120 90 60 35 60 2 53. Искусственный опал получают при сплавле~1ии смеси: Горного хрусталя . . . . . . • 540 Про1<алсннойсоды....... 180 » буры . . . . 120 Сурика..... . . . . 90 Сслптры....... . . •. 30 Золотого пурпура . . . . . . . . . 15 >Кжсных костсll . . . . 1/10 Х.т~орнстого серебра . . . . . . 2 Разнообразие цветов, могущих быт1) по.11учеш1ы~ш, может быть достигнуто изменением ОJ{рашивающих ою-1сJюв, что можно попро­ бовать, употребляя паяльную трубl\у, посредством I\Оторой можно получить сплавленные шарики разнообразнейших цветов, употребляя буру, соду и другие вещества, дающие сте1<лообразную массу, и прибав.пяя к ни~1 различных металличес1<их окислов в разных ко" личествах и действуя разными частями пламени, получающегося от паяльной трубки. Мутные стекла Мутными стеклами называются такие, 1<оторые лишились про" зрачности от подмеси непрозрачных неосте1<ловавшихся веществ. Разные вещества служат для этого: чаще всего ш<ись олова и фосфорнокислые соли, иногда избыток извести и кремнезема и другие средства. Должно заметить, что мутные сте1<ла выходят из плавки часто прозрачными, но становятся мутными при охлажде­ нии~ и новом нагревании. 1 Охлаждение производят иноrдаJ погружая даже в холодную воду~ Распавшеес11 ттли растрескавшееся стеJСлс;> в~ов~ n.л~Р.ят,
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕl<ЛОДЕЛИЯ 141 54. Эмаль есть вполне непрозрачное сте1<ло, даже почти не просвечивающее. Она получается или бесцветная, или цветная. Подмесь, придающая непрозрачность, чаще всего есть окись олова. Раэньге 01<ислы, приплавленные 1< эмали, придают ей окрашивание. Эмаль, как известно, употребляется или для стеклянной живо­ писи, или для отделr<и металлических вещей, часто для покрышки меташrичесr<их сосудов, а таr<же для многих у1<рашений. Старинный способ получения эмали состоит в приготовлении смеси окислов свинца и олова и в сплавлении этой с.меси с поташом и кремне" земом. Берут обыкновенно :металлический сплав, содержащий от 18 до 15 частей олова на 100 частей свинца, и нагревают его в струе воздуха. При этом оба металла 01<исляются, и получается смесь окислов олова и свинца. Та~<ая смесь называется calcine [«кальцина»]. Ее сперва истирают в мелкий порошок, промывают и высуши­ вают, потом смешивают с чистым мет<им _песком и поташом и нагревают почти до сплавления. Для сплава берут смесь: Песку................ 100 Смеси 01шслов свннца н олова . . . 200 Чистогопоташа........... 80 Дюма, анализируя беJJую э.маль, нашел в ней: Кремнезема Кали . Ою1сн свннца » олова . . По Пелиrо, разные сорты эмали имеют состав: 31.6 8.3 50.3 9.8 100.0 К рсмнезема . от30до36 Окнсн калня . ~20))6 )) свинца » 40))53 » олова . . » 2))10 )) мышьяка . . • » 1»3 Состав оловянной эмали изменяют разным образом) смотря по роду поделоl{, особенно же при накладке на металлы и другие стекла стараются получить такую эмаль, которая расширялась бы от теплоты на столько же, как и тот металл или то стекло, на 1<оторый накладывается эма11ь. Несоблюдение этого условия за­ ставляет эмаль отскакивать от тех предметов, на которые она по­ ложена, или заставляет ее трескаться. Оловянная эмаль употребляется в нас~оящее время в значитель· ном количестве для покрытия чугунной посуды и чуrунных труб. Такая эмаль цолжна содержать мало свиIЩа, чтобы кислоты не действовали на нее. Она обыкновенно готовится с бурою, селит-
142 С1'ЕI{ЛЯННО~ ПРОИЗВОДС1'ВО. ПРАI<1'ИЧЕС1<Л51 ЧАСf Ь рою и содою (конечно, с кремнеземом и 01,исью олова); масса ее обыкнов'енно сплавляется, потом толченая насыпается на очищен­ ную поnерхность металла, п01<рытую раствором I{Лея, ИJIИ же .массу смешивают с водою и накладыпают на металлическую поверхность. После сушат и на1{аливают до сплавления. Об этом мы с1<ажем подробнее в статье об отдешсе металличесI{ИХ изделии. 55. Эмаль не всегда приготовляют с шсисыо олова, но часто с другими онислами, не осте1<ловывающимися, а способными обра·" эовать мутность. Для этой цели чаще всего служит белый мышьяк (просто называемый у нас мышьяком, т. е. мышьяковистая 1п1слота или мышьяковистый ангидрид). Если I< сте1<лу прибавить немного мышьяка, то он улетучивается, не изменяя самого сте1<ла; но при значительной подмеси мышьяка, особенно же в присутствии се­ литры или сурин:а, мышьяковистая ю1слота, вероятно, превращается в мышьяковую и придает стеклу эмалевую :мутность. Очевидно, что работы с мышьяковою эмалью должно производить с предосторож­ ностямп против отравы мышьяковистыми парами. Вот смесь, употребляемая для этой цели: Песку... . . . . Поташа .. Извести . . Сурика . . Селитры.... Мышьяка 100 IG 6 130 l/2 10 56. Другая смесь, еще более легкоплав1{ая: Песку... Сурика.... Поташа . Мышьяка .... 100 200 60 30 57. Третья смесь, более тугоплавкаS1, содержащая часть сурьмы: Песку . . . . . .. . 100 фунт . Сурика . . . . . . . .. 662/~з )) Поташа .. . . . . 381 8 )) Селитры . . от 42/з до 9 фунт. Марганца » 2а/в »8лотов Мышьяка . . . . . . . 4 фунта Окиси сурьмы . . . . . Jl/2 » окиси 58. В эмали возможно та~оке заменить шсись олова и мышьяк вполне сурьмяною кислотою; но при атом не должно употреблять сви~щовоrо стекла, т. е. должно избегать подмеси сурика. Для атой цели приготовляют сурьмянокислое н:али следующим простым способом: берут 1 фунт металлической сурьмы, измельчают ее в порошок (сурьму леr1<0 толочь), смешивают с 5 фунт. селитры
МАТЕРИЛ11Ы ДJI/1 СТЕНЛО.L1.ЕЛИЯ 143 и смесь прона;1ивают, остатш< измельчают, промывают водою и получают то, что называется Antiшonium diaphoreticшn aЫutum. По опытам Clot1et, сурьмяная эмаль получается из следующей смеси: Белогостеr<ла...... Буры............ Сслнтры......... Antimonium diaphorcHcum 30 частей 1о » 21/ 2 части 1 часть Эмалированное сте1шо получается таюке от подмеси многих других веществ, например: рогового серебра (т. е. хлористого серебра), жженых костей (фосфорнокислой извести), баритовых белил (т. е. ис1<усственноrо сернистого барита*) и других. Эмали, полученные этим путем, имеют особый вид и идут для других це- 1rей, чем обы1<новенная эмаль. 59. Подмесь жженых !{остей придает стеклу полупроэрачность, молочный вид, отчего такое стекло и называется .моло~tны.м c1ne1&- лo.At. Taz<:oe стекло изготовляется в большом количестве, особенно для ламповых I<олпаков и ширм. Оно имеет иавестный всем матово­ белый молочный цвет и имеет часто то свойство, что чрез него пламя свечи или лампы кажется красным. Чтобы избежать этого свойства и сделать молочное стекло еще лучшим светорассеиваю­ щим средством, к молочному стеклу подмешивают или окиси олова, или мышьяковистой кислоты. Когда 1{ молочному стеклу подмешаны эти вещества, то чрез него вовсе не видно пламени. Для приго­ товления молочного стекла можно брать всякое другое стекло, прибавляя к нему от 10 до 20~/0 , по весу, мелко истертых сильно (при притоке воздуха) прокаленных костей. После сплавления по­ лучается прозрачное стекло, получающее молочность только после выдувания, если оно сопровождается нагреванием и охлаждением. 60. Вот рецепты для составления массы для хороших сортов молочного стекла: 61. Пес1!у..... Поташа.......... Окиси олова I . . • . Извести . . . . . . . . . . . Сурика• . . Мышьяка. Песку....... Прокаленной соды . Извести . • . . . . . Костяной золы . . . . Мышьяка....... * Т. е. сернокислого бария. [Прим. ред.]. 100 40 25-30 12 10 2 100 45 16 6 3 i. Можно получить, прокаливая олово на воздухе в сильном жару.
1Ф1 СТЕI\ЛЯI ШОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛl{ТИЧЕСI<МI ЧАСТЬ 62. Псс1(у. • • Поташа . Соды .. Буры .... }{остяной золы Мышьлка ..... 100 23 15 12 30 l1/2 Опаловое сте1<ло, описанное уже ранее, отличается от молоч­ ного толЫ{О меньшим содержанием мутнящих веществ. 63. Особый род мутных сте1<ол, называемый алебастровым, или рисовы.м, стекло.11t, есть видоизменение поташного хрусталя, отличающееся малым содержанием извести и большим содержанием кре~!незема (см. анализы сте1{ол). Ему свойственна приятная зерни­ стая матовость или мутность, делающая его подобным алебастру. Причина этой мутности зависит, вероятно, отчасти от избыт1<а кремнезема, отчасти от подмеси фосфорнокислой извести (жженых костей). Впрочем, и без последней подмеси можно получить алеба­ стровое стекло. Его плавят при возможно ниэ1<ой температуре и несколько раз вынимают часть сплавляемой массы, охлаждают и вновь бросают в плавильный rоршо1\. При этих условиях, по всей вероятности, часть I<ремнезема не соединяется с остальною массою сте1<ла, или часть стекла рассте1шовывается, т. е. образование сте1ша не доведено до 1<01-ща, что и придает мутность. Алебастро­ вое стекло не 01<рашивает проходящие через него лучи, а потому еще .11учше, чем молочное сте1шо, пригодно для ламповых колпа­ ков и т. п. Выработку алебастрового стекла производят при воз­ можно низкой те~шературе. Так ка"к алебастровое стекло нельзя сильно нагревать, не.пьзя делать его жид1<им, то его и невозможно уже очищать от подмесей, а потому материалы для алебастрового стекла должны быть 1'щательно очищены и измельчены, иначе стекло будет неоднородно. Большое содержание 1<ремнезема д~лает алебастровое сте1<ло весы~а постоянным, сильно сопротивляющимся действию I<ислот и щелочей. Для богемского алебастрового сте1<ла употребляют следующую смесь: Лее.ку... • . . . Поташа ..... Селитры.... Жженых костей Французское алебастровое стекло приготовляется с некото­ рыми количествами сурика и извести. 64. Особый вид мутных стекол составляет гелtатинон (Hama- tinon) древних, особенно часто употреблявшийся у римлян и на-
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕКЛОДЕЛИЯ 145 ходимый в Помпее. Это есть непрозрачное стекло, имеющее особый I{расный цвет, средний между цветом киновари и сурика. Он тверже обыю-ювенного стекла, легко полируется и имеет удельный вес 3.5 . При сплавлении красный цвет гематинона исчезает. Пет­ тенкофер получил гематинон, весьма сходный с древним, сплавляя кремнезем, известь, жженую магнезию, свинцовый глет, соду, медную и железную он:алины. Прибавляя 1{ массе на место части 1<ремнезема часть борной 1<ислоты, получают после политуры массу с темнокрасным, почти черным фоном, по которому видны кри­ сталлю<и, придающие сте1шу весьма приятный вид. Та1<ое стекло Петтею<офер назвал астралито.;Jt. В настоящее время подобная стеюшнная масса фабрикуется для многих украшений. Пропорция, употребляемая для того, нам не известна, но ее можно отыскать, зная, что состав древнего гематинона (по анализу Петтенкофера) есть: Кремнезема . .... 49.90 Натра. . . .. " 11.54 Извести . . . . . . . . 7.20 Магнезии . . 0.87 Окиси свинца 15.51 Закиси медн . ..... 11.03 » железа . 2.10 Глннозсма . . .... 1.20 Нет почти никакого сомнения, что красный цвет придает гема" тинону закись меди. 65. С гематиноном весьма сходно авантуриновое стекло, или искусственный авантурин. Природный авантурин, как известно, есть кварц, в котором вкраплены блестящие золотистые пласти­ ночки слюды. Искусственный авантурин есть буро-красное непро­ зрачное стекло, в I<отором заключаются блестящие кристаллики, придающие ему игру. Приготовлением авантурина славились заводы на Мурано, в Венеции. Авантурин идет на украшения. В~лер по­ лагает, что кристаллики авантурина состоят lиз меди. Петтен­ кофер же утверждает, что это есть закись меди. Авантурин легкоплавок. Медные шлаки, получающиеся при выработке меди, часто имеют большое сходство с авантурином. Несомненно, что искусственные авантурины, кроме меди, содержат еще и окислы железа, а именно от 31/ 2 до 7°/0 • Фреми и Клемандо получили авантурин, сплавляя в течение 12 часов и медленно охлаждая смесь: 300 частей пзмельченного стекла 40 » закиси медп 80 » железной окалины 1О Зак. 2207. MeWJ.enee111 т. XVII.
146 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО# ПРАI<ТИЧЕСl<АЯ ЧАСТЬ бб. Судя по анализу Керстена, Штейн дает следующую про- порцию для авантурина: Песку.... • . . I00 Извести • •• 13 Соды..... _ . . 18 Сурика... 2 Окнсн олова . . . . . . . . . 3 Меднойокалины.........6 Же.71еэной окалины • . . . . 6 Баварские и богемсн:ие sаводы приготовляют ныне столь же хороший авантурин, каким прежде славились венециа1-1с1<ие sаводы. 67. ПеттеНI{Офер получил авантурин прямо из массы, употребляе­ мой для rематинона, прибавляя I< нefi столы<о железных опил01<, чтобы половина меди могла восстановиться. Восстановившаяся медь садится на дно в виде королька (1<апл11 сплавленного металла), и при быстром охлаждении получается сте1<ло темнозеленого цвета. При медJ1енном же охлаждении это с'Ге1\ло прямо даст авантурин. На основании своих опытов Петтенкофер утверждает, что аван­ турин есть зеленое стекло, окрашенное большим содержанием закиси железа и проникнутое I{расвыми блестящими I<ристаллю<ами закиси меди. Соединение обоих цветов придает авантурину особый бурый цвет. На основании этого авантурин :можно приготовлять, взяв легкоплавкое стекло и прибавляя к нему смеси закисей меди и железа. При медленном охлаждении закись меди выделяется в криста.т~..тшх, а закись железа остается в стекле и придает ему особый цвет. Окраrиеняые стеила Окрашенные стекла были более известны древним, че~1 белые стекла. Самые древние стекла, найденные в еrипетс1\их остатках, были окрашены разными цветами. Плиний упоыинает уже о мно ... гих окрашенных стеклах и о средствах, употребляемых для того. Более точные сведения об этом предмете дают в XVI ст. Агрикола в своей «"Res metallica», Порта в своей <~Magia naturalis» и Либа­ вий в своей «Алхимии». В это время производство цветных стекол было уже весьма обширно. Окрашенные стекла получаются, как мы уже говорили, чрез примесь к обыкновенному стеклу различ­ ных металлических окислов или же чрез рассеяние в массе сте1<ла веществ, способных Поглощать часть падающего на них белого света, т. е. способ[ных] пропускать окрашенный свет, - например, частицы угля, сернистый натрий, роговое серебро, золото и т. п. В практическом отношении должно, конечно, отличать сте1ша, нарочно окрашенные разными приятными для вида цветными окис­ лами, от низших сортов стекла, окрашенных окислами, придаю-
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕI<ЛОДЕЛИЯ 147 lцими стеклу неприятный цвет, или 01<рашенных (фарбленых) дру­ гими 01шслами, толЫ{О маскирующими неприятный естественный цвет сте1<ла. Мы здесь с1<ажем только о цветных сте1<лах первого рода, употребляемых для разных родов посуды и для листового стекла. Относительно цветных стеr<ол необходимо за.метить, что они разделяются на массивные цветные стеI<ла и на двойные r,ветные сте1~ла. Первые прозрачны и пропус1<ают чрез себя 01<рашенный цвет, а потому состоят из сте1<лянвой массы, во всей толщине окрашенной. Дво"ные же стеI<ла сами по себе отдельно не употре­ бительны, а на1<ладываются или на слой прозрачного сте1<nа, или на слой эмали, или другого полупрозрачного стекла. К первому виду двойных окрашенных стеI{ОЛ относятся такие, I\оторые обла­ дают столь густым цветом, что при обыкновенной толщине стеклян­ ных изделий они становятся непрозрачными, а потоыу их наклады­ вают весьма тонким слоем на более • толстый слой бесцветного сте1<ла. В этом случае они nропус1<ают свет и придают ему харак­ теристичесr<ие цnета. К тому же виду двойных ОI<рашенных сте1<ол, которые 1ш1<лздываются на эмаль и т. п., относятся стеюш, про­ пускающие слабо окрашенный свет и способные давать красивые цвета толы<о при отражении света от нижней их поверхности; потому что тогда свет, падая в стеI<ло и выходя из него (по от­ ражении от слоя эмали), проходит два раза один и тот же слой стекла и потому окрашивается более яр1ш.м цветом. К этому виду стекол относятся, например, стекла, окрашенные золотом в розо­ вый цвет, медью в голубой, суриком в желтый цвет. К тому виду 01<рашенных стекол, которые нан:ладываются на прозрачные стекла, относятся, например, медно-красные, кобальтово-синие и другие сте1ша. Здесь мы рассмотрим только составление смесей для по.т1у­ чения разных цветных стекол, а в друrо:м месте крат1<0 рассмот­ рим и выработку цветных стекол. Заметим вообще, ч.то материалы для цветных стеко"11 должно выбирать и очищать особенно тщательно. Основная масса во вся­ ком случае составляется ка1< обыкновенное стекло. Она состоит чаще всего из свинцового или поташного хрусталя (с подмесью небольшого I<оличества· окиси· свинца), но, конечно, может быть и содовая; впрочем, па·следнеtt избегают, потому что содовые стекла не та1< прозрачны, как. .св~инцовые и поташные. Состав массы приготовляется сообразно составу * того стекла, на кото­ рое накладывается окрашенный слой. Это делается для того, чтобы окрашенный слой не отскакивал и не трескался при охлаждении. * Составы стекол подбираются так, чтобы они имели близкие между собой коэффициенты термического расширения. [Прим. ред.J. 10*
148 СТЕКЛЯliНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРА1<ТИЧЕСl<ЛЯ ЧАСТЬ Мы рассмотрим последовательно составление массы для цвет­ 'НЫХ стекол разных оттенков, начиная с красного. 68. Красные стекла получаются чрез 01<рашивание золотым пурпуром, закисью меди и редко - окисью железа. Красное 01<ра­ ·шивание стеI<ла есть одно из самых трудных и несходных с другими. В то время, как Нери писал свое сочинение о сте1<лоделии, по описаниям известно было только нечистое I<расное 01<рашивание углем и марганцом; но уже финю<иянам и римлянам было известно окрашивание посредством закиси меди. I<ую<ель первый дал способ получения рубинового красного стекла с помощью золота, но этот способ был затерян, и толы<о впоследствии, когда прусс1<ое про­ мышленное общество назначило премию для отыс1<ания этого способа, доктор Фусс разрешил эту задачу и дал описание спо­ соба, введенного Кункелем. * Окрашивание, сообщаемое золо­ том, имеет весьма яркиt\ рубиновый цвет со слабым желтым от­ тенком. Такое стек.110 тотчас после сплавления имеет слабый топазовый цвет, но приобретает свой истинный цвет только после охлаждения и нового нагревания. Стекло, окрашенное золотом, имеет то неприятное свойство, что при сильном нагревании теряет прозрачность, а потому должно быть плавлено с большою осторож­ ностыо. Для объяснения явлений, сопровождающих образование та1<ого красного стекла, принимают, что оно зависит от разложе­ ния кремнеземистого соединения закиси золота; но это объяснение, так же как и некоторые другие объяснения, мало удовлетвори­ тельно. Чрез прибавление серебряных или сурьмяных препаратов, красный цвет, получающийся от золота, приобретает разнообраз­ ные оттенки, начиная от слабого розового оттею<а до яркопурпу­ рового. Долго полагали, что окрашивание сте1ша зо1ютом может быть произведено только посредством золотого пурпура или та1<. называемого кассиева пурпура, содержащего в себе золото, олово и кислород, но Фусс показал, что и другие золотые препараты способны производить то же самое окрашивание. Фусс дал следую­ щий способ приготовления красного стен:ла, окрашенного золото~~. Сперва сплавляют: Кремня . . .' . Сурика .• Лучшего поташа . Селитры . . ••. 100 80 10 121/2 * Д. И. Менделеев не знал о работах М. В. Ломоносова, посвящен· ных изысканию рецепта золотого рубина. В настоящее время, б.r1аrодаря работам проф. Б. Н. Меншуткина и проф. М. А. Безбородова, до1сазано1 что М. В. Ло~юносов самостоятельно разбирал рецептуру золотоrо рубина и много занимался варкою этого интересного 11 сложного в техно"ТJогнче· ском отношенип цветного стекла. [При.Ас" ред.].
·МАТЕРИАЛЫ ДЛ}l СТЕКЛОДЕЛИЯ 149 Эту смесь сплавляют и на 1<аждые 18 фунт. этой с.меси при­ бавлшот: 1 фунт 22 лота буры 33/s » окиси олова 33/8 » » сурьмы Кроме того, туда же прибавляют высушенного раствора S/10 червонца в царс1<ой водке. Все это вновь сплавляют в течение 7 часов. Прибавление малого количества окиси кобальта умень­ шает желтизну стекла и придает ему более пурпуровый цвет. Избежать 01п1си олова невозможно, потому что без нее стекло не приобретает рубинQвоrо цвета. 69. ·по способу Кункеля приготовляют сперва смесь раство­ ров 1 червонца и 1 лота олова в царской водке, прибавляют к ней воды: 21;2 фунта белого песку 1 фунт селитры 1/ 2 фунта буры 2 лота мышьяка 2 » винного камня Эту смесь высушивают и сплавляют. 70. По Шплитrерберу, приготовление производится следуюшим образом: Песку ..• . Селитры •.• Чистой соды Мела ... Мышьяка .. Сурика .. Шмальты • 3 фунта . . . . I фунт 9 лот. 28» 26» 8» 41/2 )) 9)) 8)) К песку примешивают раствор одного голландского червоJЩа в царской водке, все высушивают и сплавляют в течение 30 часов. 71. На заводе в Вармбруне, в Силезии, Поль получает руби­ новое стекло из следующей смеси: 46 фунт. песку смачивают раствором 8 червон­ цев в царской водке и прибавляют селитры 12» буры сурика мышьяка 1-2 » 1 фунт 1)) Все высушивают и сплавляют. Обыкновенное золотое стекло заключает в себе от 4/1000 до б/ 1000 золота, но и подмесь 1/ 20000 зо­ лота сообщает еще стеклу розовый оттенок.
150 CTEIUЩHHOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛJ<ТИЧЕСJ{ЛЯ ЧЛСТh 72. О составе массы, употребляемой для венециаz-1с1<ого руби­ нового стекла, назначенного дли живописи на эмали, можно судить по анализу, сделанному Робертом Боме: Золота Оюrсн олова . . . » железа » свшща Маrнсзшr .. Извсстн . . Натра... • l{алн..... Кремнезема .... O.Oi-92 0.6 2.2 22.З 0.5 3.8 5.8 6.7 58.9 73. Красное стекло получается с бо.11ьшиl'r успехом с помощью закиси :\tеди, nрнплавлешюи I< обы1<новенному или свинцовому стею1у. При составлении массы длп такого стекла должно избегать селитры) сурика и то~1у подобных веществ, способных 01<ислять, потому что они отдают часть своего кислорода за1<иси :'.1еди и переводят ее в окись; * подмесь к нему окиси железа придает сине"rолубоt\ цвет. Если часть закиси переходит в окись, то рубиново-красное стекло приобретает новые оттеюп1, подходя к пурпурово-красно~~у. Чтобы избежать перехода красного цnета в синий, должно прибавлять 1~ массе неI{Оторое 1~оличество угля, винного ка~шя. п т. п., I{Оторые от.ни~~ают }{ИСлород и не дают е:\1у перейти к за1шси меди. Для окрасl{и сте1<ла закисью ~1еди можно употреб.1ять полуокисленную медь, напри~rер медную 01<а.1ину" получающуюся при обработке· меди. Закись меди или чистая 01~а­ лина, подмешанная в количестве 5 на 100°/о, сообщает стеклюнюй массе очень яркий рубиновый цвет. Энrе.11ьгардт, описавший еще в 1844 r. способы получения рубинового стекла, дает следующую пропорцию: 5 фунтов обы1шовенноi1 смссн для свпнцовоrо хруста.ТJя 4 лота закнсп меди 4 » окнсн олова Для изменения оттенка можно прибавлять немного закиси железа. Кнокс 1 говорит, что красное стекло можно получить, употребляя непосредственно металлическую медь. При получении рубинового стекла с закисью меди необходимо производить эа~<аливание, т. е. * В описываемом здесь красном стекле окрашивающим веществом является металлпческая медь в виде коллоидного расrво ра ее в стек.11е, а не закись меди. [При.Ас. ред.). 1 Journ. fur prakt. Chemie, Х Х, р. 503.
.МАТЕРИАЛЫ JIЛЯ' СТЕКЛОДЕЛИ5I 151 необходимо образовавшееся стекло выливать в холодную воду,* потому что прямо образующееся стекло бесцветно или желтовато, или же имеет неприятный отлив. Быстро охлажденное стекло тоже еще негодно, оно желтовато-зеленого цвета. Если такое б_ыстро охла}кденное стекло снова разогреть и медленно охладить, то тогда только получается желаемое ОI<рашивание. Если это вторичное разогревание будет очень высоко и доведено до расплавления сте1<ла, то вновI> цвет исчезает; таJ{ что, смотря по степени нового разогревания, можно изменить оттенок красного цвета. 74. Рубиновое стекло от за1<иси меди можно получить, при­ бавляя 1< обыI<новенной сте1<лянной смеси на 100 ее фунтов: 1 фунт чсрншu1 01шси мсдн, полученной чрез обжигание меди на воздухе, и 11/-J . фунта железной ОI{алпны, Железная ОI{алина при сплавлении с окисью меди отнимает у нее часть кислорода и переводит ее в закись меди~ сама же превращается в ш<ись железа, 1<оторая в таком незначительно~t количестве не придает стеклу заметного окрашивания. 75. Лейкауф (Leykauf) предложил. для пурпуровоrо цвета спла­ влять: Пес1Су....... ЕдкогоI{алн.... Буры.......... Свинцовых белнл . Ярн-медяикн . . . . 300 96 27 514 2 или 3 части Ярь-медянка при прокаливании, конечно, разлагается, оставляя закись меди)** н:оторая и придает окрашивание. Темнопурпуровое сте1<ло получается, употребляя ту же смесь, но заменяя ярь-медянку 2 частями фосфорнокислой закиси железа и 1 частью окиси меди. 76. Легкоплавкое свинцовое стекло густого красного цвета по­ лучают, сплавляя: 100 частей песку с 150-200 1zастями окиси свинца 6-7 » медной окалины 6--7 » окиси олова * Для получения первоначально бесцветного стекла нет необходи­ мости в его специальной закалке. Выдутое нли отпрессованное изделне обычно сразу после изготовления оказывается бесцветным. Для получения рубиновой окраски изделие п.овторно нагревают до температуры1 близкой к температуре размяrчення. Этот процесс называют «Наводкой». [Прим. ред.]. ** Не закнсь меди" а металлнческую медь. [Прuлl. ред.].
]52 СТЕI<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛl<ТИЧЕСI<ЛЯ ЧАСТЬ Красное tтекло для покрытия бесцветных стекол (для двойных цветных стекол) сплавляют из смеси, подобной толы<о что при­ веденной. 77. Стекла не совсем чистого I<pacнoro цвета получают, при­ бавляя к бесцветному стеклу окиси железа или в виде нарочно· приготовляемой чистой окиси, 1 или в виде охры, или крова­ вика. 78. Желтые стекла получают подмесью очень многих веществ и довольно легко. Подмесь угля в различных 1<оличествах сооб­ щает сте1<лу разные желтоватые оттеюп1, начиная от золотисто­ желтого и кончая до красно-желтого цвета. Быстрое охлаждение и новое разогревание и здесь вызывают лучший цвет. Уголь вво­ дят в состав стекла, или прямо подмешивая его к составу, или при­ мешивая дерева или винного камня; потому что они при действии жара выделяют уголь. Вот, напри.мер, 1<акое смешение употребляют для желтого стекла: Песку Соды .. М~лу .. Угля. . . ' 65 25 3 1 Влияние угля на окрашивание .стекла объясняют различны'91 образом. По мнению одних, уголь растворяется в стекле или раз- 11ельчается в нем и тем сообщает сте1шу желтый цвет" По мненюо. других, уголь только служит для восстановления (отнятия кисло­ рода) от сернокислых солей (например от глауберовоtt соли), всегда подмешанных к щелочным веществам (например соде), употребляе­ мым для стекла. Шплитгербер полагает, что чрез это восстано­ вление выделяется сера, которая сообщает стеклу свой цвет. Дру­ гие полагают, что чрез восстановление получается сернистый натрий, который и придает стеклу цвет. Оба последние мнения нельзя согласить с тем, что при употреблении глауберовой соли получается бесцветное стекло, и они притом все-та1<и не объясняют образования цветного стекла. Растворение же серы или сернистого натрия в стеклянной массе не менее странно, чем и растворение угля, и потому факт этот еще нельзя считать достаточно объяс­ ненным.* 1 Окись железа можно приготовитьJ растворяя железо в азотной кис.11оте (крепкой водке); давши отстояться раствору, его сливают, выпа­ ривают и прокаливают, остается окись железа в виде темнобурого по­ рошка. * В настоящее время доказано, что желтая окраска углем вызывается образованием в стекле сернистого железа, обладающего очень большой красящей силой. Сернистое железо образуется в результате реакций:
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕКЛОДЕЛИ51 153 79. Окись железа, употребленная в не очень значительном. количестве, сообщает стеклу желтый цвет, дереходящий в красно­ буры:ff. Особенно же часто разные оттенки желтого, бурого и оранжевого цветов получают, употребляя смесь марганца и окиси железа в разных пропорциях. Состав смеси: Песку . . Соды .. Мелу ... Селитры . Марганца .. Окиси железа 55 15 5 2 16 13 Подмесь (к обыкновенной смеси) 2°/0 окиси железа и 2/ 6°/0 :мар­ ганца сообщает стеклу оранжевый цвет. 80. Довольно чистый желтый цвет придает стеклу сурьмяное. сте1<ло (стр. 138) и, особенно, сурьмянокислый свинец, получаю­ щийся (в виде осад1<а) при смешении растворов сурьмяно.кислоrо­ кали (стр. 142) и свинцового сахара. Стекло, окрашенное эти~i способом, часто употребля~тся для бутылок под рейнские вина. Состав массы есть следующий: Песку.......... Поташа......... Извести......... Су рьмянокислоrо свинца 100 50 8 6ДО10 81. Окись урана (королевская желть, AnnageJЬ, J(бnigsgeib)" встречающаяся в продаже, сообщает стеклу голубовато-зеленый цвет и придает некоторую мутность. Если такое урановое стекло· рассматривать сбоку при дневном (или электрическом), но не при искусственном свете, то оно оказывается желтоватым, следовательно· ему свойственны два цвета (оно флуоресцирует, как говорят фи­ зики). Чтобы ясно видеть этот цвет, лучше всего накладывать. урановое стекло на другое мутное стекло. Предметы роскоши, делаемые из такого сплава, имеют особый, весьма приятный цвет· и вид, зависящий именно от двуцветности сте1<ла. Урановое стекло­ делают обыкновенно из про·стого свинцового хрусталя, подмешивая. к нему 1/ 2°/0 окиси ура.на. · Na2S04 + 2С ~ Na2S + 2С02 Na2S+FeO = Na20 +FeS Окись железа 11 сульфат натрия всегда присутствуют в стекольной шихте в виде загрязнений- окись железа в песке, сульфат в соде. fПрим" ред.].
15·1 СТЕI<Л5ШНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛI<ТИЧВСl<ЛЯ ЧАСТЬ 82. Серебряные препараты, особенно же хлористое (роговое) серебро, сернистое серебро и борно1п1слое серебро, придают стекJiу чнстыf\ желтыП цвет и даже при малых ко.rшчествах, но употре­ бляютсн преимущестпеш-ю только для живописи на сте1<ле, потому что легко дают опа.r~овое стекло. Этот желтый цnет при повто­ ренно~1 разогревании легко переходит в оранжевыИ и красныt\. Красящап способ1-юст1> серебра таl{ ветжа, что (по п01~аза11ию Bon- teш ps) хруста.r~ь~1ые сосуды, содержащие не1(ото11ые серебряные препараты~ со врем'ене~r при обыкновенной даже температуре при­ обретают желтыН оттш. Потому"то длн окраски стеюшнных вещей с поверхности в желтый цвет употребляют иногда следующий способ: на стек.тю на~шзывают смесь глины с хлористым серебро:.1 и водою, 01есь сушат п пото~1 нагревают до начала раз:\tяrчения стекла (110 так~ чтобы г.1111-1а еще не прнп.павплась к сте1<лу), потом сюшают г.1111-1у 11 чрез то получают стек.г~о, 111\lеющсе с поверхности же.11тый цвет. 83. Зеленое стек.'10 по.r~уча.1ос1> прежде толы{о чрез пр11бавле­ ние с:'.rеси таких окислов, 1шторые сообщают сте1<лу голубой и же.1тыf\ цвета. Tai~~ HaПpll~tep, ДЛЯ ЭТОЙ цели употребляли, да еще и ныне употребляют, 01есь 01шс11 меди, сообщающей стеклу сиве­ ватыН цвет, 11 OKIICI> же.1еза:- придающую крас11ыВ цвет. С~1есь ДЛЯ этого состав.1яют так: ПССI\\, • . .. . от37до50 Со,J.ы" . ))12))15 Мс.1\· . )) 6))5 Сс.11w1тры . . . . )) 1". 2 О1шс11 /1\С.lСЗа . . ....... )) 2»10 4epнoii OIШCll МС..1,11, по.1учающсiiсн np1r по.1но~1 об :r1~ 11 rан 1111 МСДН • . . )) 2)i 10 }{ смеси .1учше еще бо.1ее прибавлять се:штры, чтобы nсю ~1едь и все же.1езо перевести впо.1не в окиси. 84. Смесь окиси сурьмы и 01<иси кобадьта производит то же самое. Смесь для хрусталя производят из: Песку...... Суршса.... Поташа .... О1шс11 сурьмы . » кобальта . 100 85 38 4 2 85. Впоследствии стали д.11я той же цели употреблять окись хрома, которая встречается в продаже под именем хромовой зелени, но которая может быть заменена двухромистым кали, гораздо более дешевым и при сплавлении со стеклом выделяющим часть своего кислорода. Окись хрома придает стеклу весьма приятный яр1<иfl
!ЧЛТЕРИЛЛЫ ДЛЯ СТЕl(ЛОДВЛИЯ 155 зеленый цвет и потому почти ис1<Л1очите;1ьно употребляется ныне на зеленые стеюrшшые вещи, назначаемые преимущественно для столовых приборов. Приводим два состава, улотребш1емые для xpo- I\sIOBOгo CTel{Jia: А таl{же: Псеку..... Соды .. . Мелу ... . Селитры . . . Ою1с11 хрома . Псс1су..... Поташа ... Извсстн.... О1шсн хрома 60 2() () 1 t:/нJ-1 100 50 8 2 Все вышеописанные составы для зеленого стекла дают яркий и чистый цвет, закись же железа придает сте101у неприятный бутылочно-зеленый цвет. 86. Синий и голубой цвета придают стеклу обыкновенно под­ месыо Оl{ИСИ 1<обальта. Для этого берут и.11и пря:\ю окись кобальта, или весьма часто uшальту, т. е. синее сте1{ЛО, полученное с по­ мощью той же окиси кобальта. Так каr( шмальта приготовляется в большо~1 виде на особых заводах, то ее употребление обходится дешевле. В выпус1<е об металлических препаратах мы буде:\1 по­ дробно говорить о приготовлении ш~~альты, идущей 1\ак синяя краска во многих случаях. Для стеl{лоделия пригодны низшие сорта ш~шльты, называе~~ые обыю-ювенно цоффером (Z~ffer). Ш)шльта за1<лючает в себе много (но различное количество) окиси l(Обальта, а как последняя при­ дает стеклу нркий синий цвет даже в :\tало~1 количестве, то неболь" шое ноличество ш~ш;1ьты можно прибав.11ять к составу обыкновен­ ных стекол, а ско.тzьz<о И)rенно - это зависит от того, какой сорт шмальты взят в дело и J(акой густоты желают получить цвет. При­ сутствие 1°/0 , т. е. 1/ 100, окиси кобальта придает стек.r~у уже весьма густой синий цвет. Вот одно смешение с подмесью цоффера для синего стекла: Песку . . Соды .. Мелу .. Цоффера 50 16 10 5 Заметили, впрочем, что для чистого синего стекла более при­ годно поташное стекло, чем содовое. 87. Для самых лучших кобальтовых синих стекол употребляют на заводах обыкновенно окись кобальта, по.Тiучающуюся чрез
156 СТЕ1\Л5IННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСI<А51 ЧАСТЬ обжигание l(Обальта на воздухе. Вот состав свинцового хрусталя, употребляемый для двойных синих посудных и листовых стекол: Псс1\у..... Сурнка..... Поташа ... Буры .• ... Окисн кобальта . 100 150 35 10 4 Такой хрусталь выдерживает без изменения ~шюr01<ратные разо­ гревания и сохраняет свой густой синий цвет. 88. Другой состав, употребляемый для поташного синего хру- сталя: Псеку....... • . Поташа..... Извести..... Ок11с11 1шбальта . 100 50 G 1 89. Окись меди, если только сте1<ло не содержало железа и в смеси не было угля и других восстановляющих веществ, сооб­ щает стеклу также синевато-голубой цвет, который, впрочем, дале1<0 не столь чист и ярок, как цвет от окиси кобальта, а потому и не столь часто употребляется. Чаще окись меди употребляется для окраски мутных стекол, особенно алебастрового стекла (стр. 144), которому придает бирюзовый синий цвет. Мутные сте1ша, впрочем1 также хорошо окрашиваются окисью кобальта. Подмесь к стеклу 1°/0 окиси меди придает ему лазорево-синий цвет. Для бирюsово­ медного алебастрового стекла употребляют следующую смесь: Чистого песку . . Лучшего поташа Селитры..... Окнснмеди•••..... 100 40 11 l/2-'d/& 90. Фиолетовые стекла получаются уже издавна с помощью марганца (т. е. перекиси марганца), который при остекловании переходит в окись. Количество .марганца изменяют, когда желают получить разные оттенки. Пробуя цвет стекла из плавильного rоршка, должно всегда иметь в виду, что марганцовое стекло по охлаждении бледнеет. Красящая способность марганца весьма велика, что доказывает опыт Bontemps, ПОI{азавшего, что подмесь 2/10000 :мар­ гаIЩа уже заметно окрашивает бесцветное хрустальное стекло в приятный фиолетовый оттенок. Замечательно та1<же, что мар­ ганцовое стекло, оставаясь на воздухе, становится ярче, что, ве­ роятно, зависит от того, что часть закиси марганца, окисляясь, переходит на воздухе в окись. Таким образом, бесцветное богемское стекло, обесцвеченное марганцом, со временем приобретает слабый
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕI<ЛОдЕЛИ.Я 157 'Отлив. При ОI{рашивании марганцом должно избегать восстановля­ ющих веществ, а лучше употреблять окисляющие средства, чтобы иметь не закись, а окись марганца. Оттого к марганцовому стеклу прибавляют обыкновенно селитру. Пu той же, nероятно, причине марганцовое стен:ло, выработанное на I\аменном угле, бледнее, чем выработанное при древесном отоплении" Пламя каменного угля за- 1<шочает в себе более восстановляющих частиц, чем древесного. Стекло, выработанное на 1<аменном угле, оставаясь на воздухе сильнее окрашивается. Подмесь I< марганцовому стеклу железа в виде окиси придает стеклу аметистовый (т. е. красновато-фио­ летовый) отлив. Марrющовое стекло, оставаясь долго в сильном жару, становится более и более красным, J<ак заметили практики. Смесь для фиолетового стекла: Пес1'у . • Соды .• Селитры Мелу ... Марганца .... 58 161/2 2 10 2-10 91. Другое смешение д.Тiя фиолетового же стекла: Песку...... Соды ..• Селитры . Мелу ... .... Марганца...... Окиси железа •••55 15 2 5 10 2 92. Черные стекла суть только просто почти непрозрачные стекла, окрашенные большим количеством металлических сильно красящих окислов. Они при отраженно~~ свете кажутся черны~IИ, а при проходящем имеют различные цвета, свойственные окислам, 1:ЛУЖИВШИМ для окраски. Для лучших сортов черного стекла употребляют окись кобальта и окись хрома, но чаще берут избыток закиси железа или много марганца, или угля. Закись железа вводят или в виде железной окалины, или железных (доменных, особенно же кузнечных, крич­ ных и пудлинговых) шлаков, содержащих в себе много окислов железа. Берут также базальты и лавы, богатые железом. К этим веществам подмешивают угля для того, чтобы железо было в виде закиси, и еще часто подмешивают окиси олова или жженых костей, qтобы сделать стекло несколько мутным. На 100 частей стеклян­ ной массы берут обыкновенно 30-50 частеii шлаков, базальта пли лавы 20/0 угля п 5-б'J/0 окнсп олова или жженых костей
158 СТЕI<.ТIЯННОВ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСI<Л51 ЧАСТЬ 93. Для черных стекол употребляют та~\же (но это дороже, хотя оттенок и чище) смешение: Песку... Потnша..... Извести..... Мышьяка....... Окнсн 1\обальта . .Марганца . . . . Ою1с11 жс.Тiеза . . 100 66 8 6 5 5 5 94. ТаI(Же употребляют для свинцового черного сте1<ла: Псс1~у... 100 с 82 ур111<а . . . . . . . . . . - Поташ(] . . 38 с р с.1111тры . ••.. о QIШСll I~Об(1:1ЬТi1. • • • • • 4 1'\1\арrанца...........4 )Кс..~сз1юго штша . о О:кнсн ·мсдн • . . ••. • 6 Д.1я пополнения ста:гь.и. о .сос'l=аве массы для разных сортов стеко.11 мы должны бы.1и бы привести еще и составы, употребляе­ мые для получения растворимого стеz<ла, но тю< z<ан: в 1<онце этой книги мы сделаем qбзор про~зводства и употребления этого сорта стек.т~а, то и эту статью .отлагаем до того времени, когда будем говорить о растворимом сте1<ле. [З.] IIсправлсниs1 ,В составе смеси До сих пор мы расс:\ютре.1и два способа приготовлениSI массы или смеси для выплавки данного сорта стекла (способ вычисления по составу и способы подражания смешениям, употребляемым на других заводах), теперь упомянем о третьем общем способе, который: должен служить дополнением к двум предыдущим. Оба предыду­ щие способа составления массы могут всегда почти в практике оказаться не вполне удовлетворительными, потому что они основаны на более или менее точном знании состава каждого сырого 1\Ште­ риала, а он весьма изменчив, часто вследствие совершенно слу­ чайных причин, которые невозможно взять во внимание. Притом от времени варки, от образования трещин в горшках, от жара печи и множества других причин - даже при одних и тех же :материалах и при одной и той же их пропорции - может полу­ чаться различное стекло, а потому необходимо во время самой выплавки или вар1<и стекла брать пробы его и по ним наблюдать, дает ли взятый состав надлежащее стекло. Если же не получается стекло с желаемыми свойствами, то необходимо уметь во-врем5t исправить недостатки в пропорции составных веществ. Должно п°'
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕКЛОДЕЛИ~ 159 взятой пробе и обстоятельствам (например продолжительности) варки уметь за1<лючать, какой именно составной части много или недостаточно взято для сплавления, и должно сделать надлежащую попраш<у. Это возможно сделать во вре~ш самой варки стекла, потому что смесь сырых материалов I\ладется в плавильный горшок не сразу, а двумя, тремя или более порциями, чтобы дать спла­ виться сперва одной, а потом следующим частям и чтобы наполнить "сплавленным сте1<лом весь горшок (сырые материалы, не спла­ вившись, занимают весьма большой объем противу объема сте1{ла). Если замечены недостатr<и в стеr<ле, то новую прибавляемую порцию массы изменяют в составе, с~ютря по свойству замеченного недостатка. В этом деле нельзя положить общих точных правил, это дело навыка и сметливости сте1<ловара, главного мастера, потому что тут нельзя мешкать, должно поступать на взгляд. Затруднение состоит главным образом в том, что при варке стекла оно еще не имеет тех свойств, 1<акие должно иметь оно после провара и при выработке, и дальнейшая только выплавка доводит стекло до состояния, годного 1< выработ1<е. Так, при первой варке или при первом сплавлении массы всегда остаются в ней многие пузырьки и многие не растворившиеся еще кусочки, стекло еще далеко н~ однородно. По пробе такого-то еще неполно обраэован­ но"го стекла должно судить об достоинстве или недостатках массы при выработке. Судят обы1<новенно по цвету, по величине кру­ пинок, рассеянных в вынутой пробе, по времени плавки и по хрупкости вынутой пробы. Очевидно, что при большей, против желаемой, легкоплавкости состав должно исправлять при.бавлением веществ, уменьшающих легкоплавкость, а потому к новой эасыпи прибавляют больше песку или извести, чем взято было для первой засыпи. Обыкновенно прибавляют в этом случае песку, потому что излишек извести rораадо с1<орее может вредить стеклу, чем излишек I<ремнезема. Если) напротив того, стекло очень туго плавится, остается много неостекловавшихся песчинок и т. п., то в новой засыпи увеличивают содержание щелочного вещества (золы, соды, поташа и т. п.). Если получающееся при варке стекло очень жидко, не липко, то увеличивают в новой засыпи содержание извести, и т. д. Долговременная работа с данным сортом стекла научает· мастеров легко подмечать недостатки и приводить наглядно состав к желаемой пропорции. , Дело заводчика или главного надсмотрщика- замечать резуль­ таты каждой выплавки из данных материалов и при замене одного сорта материалов другим направить смешение так, чтобы получить. желаемое стекло.
Отдел второй Стекловарение, или плавка стекла Плавка или варка взятой смеси (шихты] сырых сте1(ловарен- 1-1ых :материалов требует довольно высокой температуры и произ­ водится вообще в плавильных сосудах, rорш1<ах, или тиглях, которые ставятся в печь - стеклоплавильную печь. Потому в этом отделе мы рассмотрим: А) те:мпературу сте1<лоплавильных печей и горючий материал, который служит для того, чтобы нагревать печь до желаемой температуры; [Б] материал для горшков и пече~; [В] вид, величину и изготовление горшков; [Г] вид, величину плавипьных -печей; [Д) постройку плавильных печеt\] и, наконец, Е) самое пла­ вление ю1и варку стекла и другие побочные работы, при это~1 не­ обходи~1ые. А. О те.мпературе плавильных печеИ и о горючем материале Совершенное расплавление стекла происходит при белокалиль­ -ном жаре, достигаемом в печах, отапливаемых дровами, каменным углем, горючими газа.ми и другими горючими материалами. Еще ныне многие писатели о стеJ{лянном производстве указывают на .баснословную температуру 6000°, 8000:>, даже 12 000° Р, как на 1'емпературу, которая должна производиться в стеклоплавильной печи и быть в ней поддерживаема. Чтобы признать эти покаэания -ошибочными или произвольными, следует толысо обратить внимание на абсолютное действие теплоты, узнанное старательными изыска­ ниями, и на вычисляемое оттуда пирометрическое действие горючих .веществ, содержащих углерод и водород, составляющих обыкно­ венные горючие элементы материалов, употребляемых при стеклян­ .ном производстве. От горения зтих алементов происходит горение и отделение теплоты обыкновенными сложными горючими мате­ риалами, которые по причине содержания кислорода, золы и других rорючих частей по необходимости должны иметь меньшую нагре-
161 1ш-rельную способность, чем отдельные чистые эле.менты. Вычислян коJiичество тепла, которое отделил бы данный горючий материал, если бы он состоял только из углерода и водорода, мы всегда получим по вычислению большую величину для I<оличества тепла и д1ш температуры, чем в практике, потому что многие причины уменьшают количество отде11яющегося тепла и понижают темпера­ туру, а ни одна не увеличиrзает их. Из ncero этого следует, что в пра1<ТИI<е 1<аким бы то ни было составным горючим материалом невозможно произпести действие большее, чем действие элементов, з~шлючаю~цихся в этих составных горючих материалах. 1 Чтобы это сделать более ясным для всех наших читателей, должно за.метить, что nсю теплоту, которую производит горючее тeJio при своем совершенн,о.лt, или полном, сгоранJ:iи, называют meopemu 1tec1cuJt (и приведенным к весовой единице) абсолютным 1соли 11естоо.лt me!lлa. Мерою для него служит I(Оличество теплоты, необходимое для того, чтобы нагреть на 1° весовую единицу (например фунт) воды. Это количество теплоты называют единицею теплоты (calorie). Нашли, что при горении 1 фунта угля (углерода) и при обра­ щении его в углс1шслоту отделяетсн около 8000 единиц тепла, а при сгорании 1 фунта водорода и при образовании из него воды отделяется 34 ООО единиц тепла. Если же сжигать 1 фунт углерода только до образования 01<иси углерода, то образуется только 2400 единиц тепла. Зная количество тепла, отделяемое yrлеродом и водородом, и зная содержание этих веществ в горючих материалах, можно было бы вычислить, сколько единиц тепла отделит I<аждый горючий l\tатериал при полном сгорании. Чрез подобное вычисление найдено, что 1 фунт Букового дерева, лншсююго воды Елового дерсваJ лишенного воды . ТорфаJ лишенного воды " . Бу poro углл1 илн лнгннта . Каменного угля . . Антрацита........ Отделяет единиц тепла 4106 4266 3775-5405 4616-7002 5984-8601 7682-8645 При всех горючих материалах, заключающих воду или водород, обраауетсs1 водяной пар [и поглощается скрытая теплота паро­ образования]. При зто.м теплота теряется для практического 1 Подробное изложение начал рационального употребления горючих материалов tштател11 найдут в 6-м выпуске издаваемой технологии. 11 Зак. 2207. Д. И. Менделеев, т. XVH.
162 CTEl{ЛЩ·IliOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСI<МI члсrr:ь употребления, пото:му что продукты горения отделяются с высшей температурой. Потому, следуя Шинцу (Scblnz), вышеприведенные числа уменьшены: Длл дерева без воды . . в 3878 сдшшц тепла )) )) с 200/о )> )) 2991 )) )) )) торфа без )) » 4498 )) )) » )) с 200/о )) )) 3481 )) )) » бурого угля без » )) 5360 )) » » » » с20010» )) LJ] 83 » )) )) каменного угля . . . . )) 7487 « » » ант рацнта . . . . . . . » 8002 )) » Находимое таким образом теоретическое количество отделяю­ щегося тепла вовсе не равноэначаще с температурой, I<оторая происходит при сожигании данного nещества. Главное же значение в праl{тике часто имеет именно ве;шчина температуры, производимой данными материалами, и.пи, как говорят, nupo;,tempurtec1toe действие то1zлuва. Чтобы понять это различие, должно упомянуть, что l{аждая материальная частица, образующаяся при горении и уча­ ствующая в процессе его, поглощает в себя некоторое количество тепла, или связывает известное количество теплоты и тем препят­ ствует отдеJiяющемуся теплу прямо дейстnовать на другие тела. Теплоту, прини~1аемую телом ДJIЯ нагревания [его] ~ш 1 гра­ дус, ( ... ] называют его теплоеl\tКостыо, для которой за еди­ ницу прини~rают теплоеАшость uоды. Теп.посм1(Qсть разных тел весыш различна. Если бы всs1 теплота горения 1 фунта сухого дерева была передана жидкой воде, то тогда она нагрела бы 3.878 фунт. поды на 1 градус, или 38 фунт. поды на 100 граду­ сов. Но теплота, образующаяся при горении, передается не жидкой воде, а водяному пару и углскис;юму газу, образующимся при горении, а также и азоту воздуха, употребляемого для горения, и потому чисj10 единиц тепла (вышеприведенное) и не может показать температуры, получаемой при горении. Если тело плавится или принимает газообразную форму, то при этих переменах состоя­ ний происходит еще новое связывание значительного количества теплоты, ка1< случается [например] при переходе воды в пар. Эта связанная теплота называется стсрытою теплотою. Теперь, та1< как мы сказали, что всяr\ая отдельная частица тем или другим образом связывает известное количество теплоты, то сумма свя­ занной теплоты должна находиться в прямом отношении к коли­ честву частиц или, другими словами, к массе тел, поглощающих в себя тепло. При сжигании простого или составного горючего материала нагретую массу образуют проду1<ты сжигания; та1< 1шк на них прежде всего переходит теплота горения, то они будут принимать теплоту. Один фунт дерева, сгорая, производит гораздо
с•1\ЕJ<ЛОВАРВНИЕ, ИЛИ ПJIABi<A С1'ЕkЛА 163 более 1 фунта продуктов горения. Кроме того, часть теплоты отдается не только прямым продуктам горения, но и азоту, вхо­ дящему с кислородом, необходимым для горения, а таю1<е и воз­ духу, не послужившему для горении. ТаI<им образом, теплота горения передается большой массе тел, оттого температура горения гораздо ниже [чем то должно было бы соответствовать] числ[у] единиц тепла, отделяемому при горении. Зная количество воздуха, нужного для горения 1 фунта горючего материала, и количества образующихся продуктов горения, а также и тешюемкость каждого из веществ, которым передается тепло, отделяющееся при горении, можно вычислить температуру, по11учающуюся при сжигании дан­ ного вещества. Таким образом можно было nычислить, 1 что углерод, сжигаемый в воздухе для обраэованиsr углекислоты, про­ изводит температуру 2137° Ц; сжигаемый в окись углерода­ только 835° Ц; водород, сжигаемый в воду, производит на воздухе температуру 2600° Ц. При этом предполагается, что с сжигаемым элементом соприrшсается воздуха не больше тоrо, сколько следует для совершенно полного сгорания. Высшие температуры, которые при этом предположении могут получиться из сложного горючего материала, по Шинцу, для: Сухого дерева . . . . » торфа....... » бурого угля J{амснногоугля...... KOl(CLl • " • • • • • • • Антрацнта..... 2136° u 2258 2363 2488 2479 2514 Содержание воды в горючем материале на вышеприведенном основании должно уменьшать пирометрическое действие. Откуда произошло известное в практике правило, чтобы горю~tае .мате­ риалы, содер;;1сащие .Аuюго воды, преJ1сде их употребленая были возл10J1сно совершенно высушены, только тогда они произведут высшее свое пирометрическое действие. Предыдущие числа, ка!{ было уже сказано, верны только при предположении, что I< горючему материалу воздуха проходит точно столы<о, сr<олы<о требуется для совершенного сгорания. В обыкно­ венной пра1<тИI<е это предположение никогда не осуществляется, в очаг всегда приходит избыток воздуха, который средним числом равен количеству воздуха, действительно необходимого. Если же нагревается двойное количество воздуха, то при обыкновенном сжигании пирометрическое действие должно быть гораздо менее, чем показывают вышеприведенные числа. I Все это подробнее объяснено в выпуске «Об отоплении и горючих матерналах»-. 11*
164 CTEI<Л5iI-IHOE ПРОИЗВОдсruо. ПРА1<1'ИЧЕСI<ЛЯ ЧАСТЬ Из этого понятно, что в практи1(е было бы возможно увели" чение пирометрического действия горючих материалов, если бы были в состоянии устранить вход в очаг излишка воздуха. Шинц дает для этого много средств, именно: при npЯ.Ato.At CJ!CU';,aн,uu увели­ rtuвать слой горю'tих .лtатериалов в печи или горюztие .1ttanzcpllaлы сна 1tала обращать в газ 1 и газ с:нсигать. В первом случае, когда воздух имеет вход только чрез поддувало и проходит д;1ин­ ный слой накаленного горючего вещества, при благоприятных обстоятельствах весь почти 1<ислород входящего nоэдуха соеди­ няется с углеродом. Однаl(о часть его, nпрочем, изменяется только в окись углерода и, следовательно) соответственная ей часть угле­ рода не совершенно сгорает, и в самом деле чрез то происходит потеря в горючем материале, равняющаяся, по Шинцу, 36°/0 • Напротив, I(оличество продуктов горения, ИJIИ, праnильнее с1сазать, масса их, ш1 которую рnзделяется теплота горения, уменьшаетси в такой степени, что, несмотря на это, nирометричес1ше деИствие значительно увеличивается (напря:J1сенное с~сигание, по Шющу). Во втором случ.ае, вход воздуха можно так соразмерить, что, по возможности, можно избежать избыт1\а воздуха. Воздух приводят 2 раза в доступ к горючему материаJ1у: с11ерва для превращения его в· окись углерода, а потом для сжигания окиси углерода в уrле1{ислоту. Хотя эдесь вся почти теплота, отделшощаs1сн при первом горении, теряется, но зато при нторо~1 горении можно ввести и~rешю столь[(О nоздуха, с1<0J1Ы(О потребно для горении, следонатеJ1ыю, чрез то можно nозuыснть пирометри(1еское дей­ ствие. Наконец, известен способ возвышения температуры горения посредством введения нагретого воздуха в~1есто холодного. От этоrо пирометрич.еское действие возвышается не тольl{о потому, что меньше теплоты употребляется для нагреоашш воздуха, но та1{же и от того, что нагретый воздух производит сю1ы1еИшее соединение кислорода с углеродом, вследствие которого меньшее количество их проходит чрез печь, не производя действия. Приведенные выше числа достатоt~но уl(азывают, что при самых выгодных условиях температура стеt{лоплавильной печи НИl<огда не может достигнуть температуры, названной нами во встуш1ении баснословною. Каи же он.а дол;;1сна быть выс01са - это, очевидно, прежде всего зависит от температуры плавления стекла. СтеI{ЛО, плавясь, поглощает в себя теплоту, делает ее с1<рытною, а потому чем ниже температура плавлеJшя стекла, тем ниже и жар в печи. 1 Здесь он подразумевает не произвсденне углеродистых водородов, во окиси углерода, т. е. превращение в газ не прн нс11мснш1 воздуха, но при ограниченном достуnс его.
.СТЕI<ЛОВЛРЕНИВ, ИЛИ ПЛАВКА СТЕКЛЛ 165 Об температуре плавления сте1<ла для всех случаев, I<онечно, нет достаточных по1<аэаний, потому что, I<aI< известно, сте1<ло бывает очень раэличrrых составов, отчего изменяется также и его точка пла­ влении.* Во всю<ом случае, поташное и свинцовое хрустальные сте1<ла представляют 11аибольший и наименьший пределы для тоЧI(И пла­ вления, и если для стеюш, не содержащего свинца, за среднее число точ1п1 плавления принять 1200') Ц, то за эту точку для свинцового стс1<ла можно принять число между 1ООО и 1100° Ц. Поэтому температура печи дл~ сте1<ла, I<orдa дело идет о свинцо­ вом сте1<ле, должна быть не меньше 1100° Ц; но на самом деле во всш<ом случае она должна быть большею, и частью потому, что температура, при I{отороИ 1<рем11езе~I и щелочи химичес1<и соединяются между собою, бывает без исключения выше, чем температура, при 1\оторой плавится образующийся продукт; частью от того, что передача теплоты происходит тем легче, чем больше различия температур. Последнее обстоятельство особенно важно на том основании, что от того происходит ускорение образования сте1<ла, следовательно, сокращение времени плавки. Принимая во внимание это обстоятельство, мы полагаем, что самая пригодная температура печи для сте1(ла должна быть 1500° Ц, т. е., по Пулье (Pouillet), блестящий белокалильный жар. Коренной горючий материал в сте1<лянных плавильнях есть дерево, употребление I<оторого оставили только, будучи принуждены совершенным недостатком или дорогою ценою его. При вышеупо­ мянутом предположенци, что в печь входит почти двойное коли­ чество воздуха против абсолютного, жар, доставляемый деревом (сухим), можно считать доходящим до 1500°U, или около 1200°Р. Точно то же должно сказать о торфе, буром угле и каменном угле, I{ОТорые все ныне найдены годными для п.павления стекла. Дерево составлнет, с1<азали мы, основной горючий материал для сте1(ловарения, потому что оно мало дымит, оттого от пламени выделяется мало копоти, портящей сте1<ло, притом оно прямо горит пламенем, что и требуется для нагревания стекловаренных горшков. У нас исключительным горючим материалом на стеклянных заводах служит дерево. В разных местностях употребляют для того разные деревья. Между Еими должно отличать плотные деревья, например: дуб, вяз, 1<лен, даже березу, и легкие деревья, н.апример: сосну, ель, иву, тополь. Первые тяжелее вторых, а потому в малом про­ странстве за1<лючают больше горючих частей, а оттого дают высший жар и пригодны для провара и других нагреваний, где нужен * Под точкой плавления стсl{ла здесь Д. И . .Менделеев имеет в виду ~1с температуру размягчения его, как это иногда принимается, а темпе­ ратуру, оtвечающую вяз1сости стеJСJш около 1000 пуаз. [Прzz.м. ред.]
166 CTEIOlЯiiHOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛI<ТИЧЕСI<МI ЧАСТЬ более сш1ы1ыН жар. Для поддерживания жара и для слабых пагре" ваниfi легюш деревья пригоднее по своей дешевизне. Дошю·ю таl(же отличать деревья сухие (лежалые и ИСI(усстnенно высушенные) и сырые. Первые содержат меньше воды и потому дают си11ы1ейшиИ жар. Различают таI\же дрова I<рупной и f\leЛI<oИ 1<011ю1, что имеет значение для быстроты сгорания. Все это будет подробно объяс" нено в выпус1\е «0 горючих материалах». ~-Чтобы с выгодою употребить длн сте1<ловаре11ия тса.менн.ый. уголь, он не должен оставлять ни необычайно бо11ьшоrо I<оли" чества пепла, а та~<же не должен давать спекающегося пепла. Он также не должен быть очень сух, ни распадатьсs~ в жару; потому что от всех этих обстоятельств задерживается то1< воздуха и вследствие этого уменьшается пирометричес1<ое действие. Из этого следует, что для плавления сте1<ла наиболее пригоден неспекаю" щийся, дающий длинное пламя 1<аыенный уголь и что, если тar<oro не И:\rеется, его можно заменить смесью спеrшющеrося и тощего каменного угля или спекающегося I(аменноrо угля и I<oI<ca. Содержание воды незначительно вредит в каменном угле, по­ тому что оно обы1пювенно составляет почти не более 10°/0 • Бурый уголь содержит обьп<ноnенно гораздо более воды и потому тре­ бует, если его хотят употребить с выгодою, предварителыюго высу111ивания. То, что было с1<аза110 о буро~~ уr.тн~, от11осится таюl{С и к торфу. Рыхлость даже сухого торфа делает ~его материалом, дающим 11с­ силь11ый жар. Торф особешю пригоден д1ш обжигания печей, длн сушения дров и то:\1у подобных 11агрева11иВ, нс требующих силь­ ного жара. Во многих местах при употреблении угля жалуются на то, что стекло при выработке получается темное. Потому, если плавят уг"1ем, то вырабатывать можно древесным огнем. В Богемии в не­ которых п.павильнях плавят бурым уr11ем, а в работе употреб;шют rаз, получаемый из того же yr ля .1 В че~1 лежит основание этого явления, мы не можем определить с точностью. Может быть, это происходит частью от летучего пепла, механически пристающего к стеклу, частью от сернистой или серной 1<ислоты, деАствующей на стекло химически; всего же вероятнее от действия угольных частиц, всегда J-Iаходящихся в пламени I<аменного угля. Гopюitue материалы, обращенные в газ. Если можно обра­ батывать газом из того же угля, 1соторый прямо употреблялся для плавления, то представляется вопрос, нельзя ли также и плавить 1 Между тем нам известен один стеклянный завод, где плавят газом нз каменного угля, а обрабатьtва10т деревом, потому что газ производит тот же нсдостатоJ\, 1са1с самый уголь.
СТЕКЛОВАРЕНИЕ, ИЛИ ПЛЛВI<А СТЕI<ЛА 167 газом. Это уже испытывали во многих местах, хотя без доста­ точного успеха, потому что время плаш<и бывает необы1<новенно продолжительно, что, понятно, зависит от того, что при горении твердого топтша с1<оплястся много лучистой теплоты, которая, отражаясь от сводов печи, служит для равномерного возвышения температуры стекла, а газы не производит значительного коли­ чества лучистого тешш, и nото~1у нагревание газами всегда будет более местное, чем нагревание пламенем и лучистою теплотою, I<ак nри употреблении твердых горючих материалов. Так как для обращения в газ могут быть употреблены самые малоце~-шые горючие материалы и так как Шинц в споем труде ясно показывает, что темпера­ тура горения газа (принимаемого за смесь ш<иси углерода и водорода) более нежели доста­ точна, I<orдa входит воздуха не более, чем потребно для сжигания, то а prlori газовое отопление nри nроизводстве сте1\ла l{ЮКется Оt1ень выrоднЫ:\1 и, может быть, основание не­ удачи многих опытов лежит в непригодно соразмеряемом входе воздуха или в плохом устройстве печи. Потому мы заметим здесь, в чем уверяет Шинц, что помощью устройства газопроизводителя (генератора) при плавильной Фнг. З. Печь с rе­ печи для стеI{Ла и при регуляторе для введения нсратором и урав- воздуха он сам получил удовлетворительные ре- ннтелем. зультаты. То же свидетельствует Церренер (Zerrenner) из Тшеt\тша в южной Моравии. 1 Это показание еще интересно тем, что в нем описан прибор, употребленный механи­ ком Подупша (Poduschka), который допускает для обращения в газ совершенно сырой уголь. Печь Шиица (печь для OI{OНIIOro стекла с пристроенной пра­ вильной печью) представлена по труду Шинца «Die Warmemess- 1< unst» на фиг. 3 в вертикальном поперечном разрезе и на фиг. 4 в вертикальном продольном разрезе чрез середину средних горш­ I<ов. СС - ПрОИЭВОДИТfЛЬ газа ИЗ дерева, торфа ИЛИ хорошего бурого угля. DD есть очистительный I\анал для газа, в котором он оста­ вляет увлеченную золу, е - труба для впускания горячего воздуха; ЕЕ- лавки для ставки горшков. Подле них углубления g, которые проводят выплавившееся стекло в I\анал FF. На скамье стоят 3 rорш1<а ааа, для которых в своде сделано 6 рабочих отвер­ стий ii, фиг. 3. Пламя, выходящее чрез них, поднимается по 1 «Dfe An\vendнng der Qasfeuerung beim Glashuttenbetri~be zu Tsche- itscl1» etc. Wien, 1856.
168 СТЕI<Л5ШНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСI<АЯ ЧЛСТJ) I{аналу kk в пространство LL, ЭаI{Лiочающее аппарат, согреваю­ щий воздух. Он состоит из бош>шой чугунной овалыюИ трубы М, в которую воздух входит чрез 1'tалены\ую трубу пп, фиг. 4, так что из конца ее идет I\ проводителю, потом доJ1же11 итти обратно в овальноН трубе, чтобы дойти до трубы оо, находящейся на противоположном I<онце; оттуда 011 идет n е, котораsr на нижнем I(онце имеет отверстие, KaI{ поI<азывает фиг. 5. Чрез оо идет прут, который посредством расширения и сжимания приводит в движение регулятор РР, 1<оторыИ со споен стороны действует Фнг. 4. Разрез псчн с генератором н ураnннтслсм Г(JЭа. на клапан и тем tоразмеряет 1<011ичестnо входящего воздуха. Труба qq есть главный канал дли прито1<а воздуха, идущий от отдушник.а и проходящий ка1\ к газовому производителю, т~ш и к нагревателю воздуха. Под правильною печью (для расправки оконных сте1<ол) ВВ находится пространство S, которое может служить для сушения горшков. Для ясности регулятор изображен особенно, фиг. 5. На нем :мы видим, что прут г, идущий чрез оо, на заднем конце своем заделан и уперт в стойку, следовательно неподвижен. Далее он лежит в трубе оо и сделан из меди; в месте выхода при r он так точно пригнан, что около его не может проходить нис1\олько воздуха. Когда он растягивается или сжимаетсн от высшей или низшей тем·пературы, то движение передается частям r, s, t и от них валу, на котором у1<ре~лен t. На этом последнем вале укреплен рычаг, повороты которого передаются клапану, находящемуся в главной воздухопроводной трубе qq. Когда горение газов в печи доставляет высш<у!Q те1'mературу, то
· СТЕJ{ЛОВЛРЕНИЕ, ИЛИ ПЛЛВJ{Л СТЕКЛА 169 прут оо расширяется; если от большого притока воздуха жар уменьшается) 1'0 прут СОI{ращается и призапирает 1слапан, воздуха входит .меньше и жар повышается. l{онечно, это устройство тре­ бует хорошего строителя, но sато при пем жар можно держать Фнг. 5. Газовой уравнитель. весьма ровным во все время горения газов. Дальше мы скажем подробнее об устройстве стекловаренных газовых печей. К упомянутым и уже употребляемым горючим материалам должно прибавить еще l{OKc, который хотя вообще до сих пор не упо­ треблялся, но пригодность его, повидимому, несомненна. Именно, когда он сжигается . в печи, в котороf;t воздух идет снизу;, в слое
170 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛI<ТИЧЕСI<Л51 ЧАСТЬ почти в 12 дюймоn, то получается длинное бледное пламя 01п1си углерода, I\Оторое действительно уже с давних пор употреб11яется с полным успехоj\[ для нагревания газовых реторт. Пригодность кокса подвержена тем меньшему сомнению, что ПелJiа (Pellat) и Грэн (Green) в Лондоне уже с давних пор употребляли смесь 9 частей кокса и 1 части l\1еш<ого I<аменного уеля, а [Чэнс] (Сl1апсе) с успехом устроил печь для сте1<ла с антрацитовым отоплением. Пос.пе того 1\ак мы рассмотрели температуру пJiавильных печей и действие горючих материалов, нам остается п01<ааать, 1са1с действительно велико в пратстаке 11отребление горю~tего .Аtате­ риала оmнос1ипельно к тсолшtеству растопленного cmeJ(,Лa u tca1' бы оно дол;;1сно быть вела~о, судя по meopema 1tec1cuм сведе­ наялt. Показания, выводимые иэ nраz<т1ши, необы 1 шtlно разнообразны, частью потому, что количество горючего вещества наблюдается совершенно поверхностно относительно количестnа nыплавле11ноrо по~ющью его сте1<ла; частью потому, что потребление горючего материала необходимо должно изменяться, смотря по составу стекла, по устройству печи, по составу самого горючего мате-­ риала и по способу отопн:и (шуров1п1) им. Пpa1cmuitecкoe потребление горючего .лtатериала. По офи­ ц11а.1ы1ы~1 известиям, 1 в Австрии в 1856 г. поступило n торговлю 1680 тыс. пуд. стекла и на то употребJiсно 365 тыс. саж. 30-дюй­ мовых л.рон [в саже1ш дров 90 1\уб. фут.]. l{убический фут дерева в больших обруб1"ах (принимая во внимание про.межуточное про­ странство), по Шшщу, nесит 20.4 фунта. Для простоты nримеи 20 и тогда получим вес сажени в 1800 фунт., и, следовательно, вес 365 тыс. саж. в 657 млн фунт. Итак, на част11 готового или продаж­ ного сте1<ла употреб.r~ено почти 9. 7 частей дерева. Одна боrемс1<ая стеклоплавильня произвела в год 19 800 пуд. OI{OНl-юro стекла при потреблении 3400 саж. дров; итак, пропорция будет иметь вид 1 : 7. 7 Другая, также боrемс1\ая, сте1<лоплавилыш употребила 2200 саж. дров и произвела 16 200 пуд. оконного сте1<ла, или 1 часть стекла и 6.1 части дерева. Среднее потребление горючего в Богемии имеет отношение I\ количеству выработанного стекла, как 8 : 1, или почти в 9 раз более идет горючего, чем выра­ батывается стекла. То же правило употребительно и в Тюринrен­ ском лесу. То, что официальные показания дают столь большое отноше­ ние, объясняется частью тем, что вес сажени дров в различных 1 Mittheilungen aus dem Geblete der Statistik von der Direction der administrativen Statistik im к. К. Handelsministeri11m.
СТЕКЛОВАРЕНИЕ., ИЛИ ПЛАВl(А СТЕI<ЛА 171 1 шстях страны не одишшово велю< и что в общее употребление n1<лючаютси и дрова, которые употреблены для обжигания rорш" I<ов, камней и т. п. 1 Еще более у1<лоняются по1<азания Шинца, I<оторый говорит, что бывшее Д() сих пор потребление дерева, составляющее 1.8, даже до 4 частей, на 1 част~) вырабатываемого стекла (смотря по большему или меньшему совершенству употре­ бляемых до сих пор стекловарительных печей), он привел чрез употребление газового отопления до 0.67. По его показаниям, приблизительное достоинство дерева и камею-юrо угля находится n отношении 4182 : 771 О (т. е. почти 1 : 2); напротив, дерева и бурого угля n отношении 4182 : 5598 (приблизительно 2 : 3). Следо­ вателыrо, вместо 1.8 дерева должно употребить О. 9 1<аменного угля и 1.2 бурого угля; вместо 4 дерева 2 ка.менноrо угля и 22/u бурого угля и вместо 0.67 дерева толы\о 0.44 бурого угля. По общим по1<азаниям, на 1 часть стекла, не содержащего свинца, потребно 3 части каменного угля и 10 частей высушенного на воздухе бурого угля. Одна известная Штейну фабрика производила во вновь устроенной печи для оконного стекла в 1О горшках, по 18 пуд. I<аждый, в 5 раз* 21 531 фунт готового стекла с из- дер>1шою 88 900 фунт. угля, что почти составляет 4 части угля на 1 часть сте1<ла. Та же самая фабрика потребляла также в новой печи для зеленого cтez<na при производстве бутылок 12 400 фунт. угля на 4800 фунт. стекла, следовательно на 1 сте1<ла 2.6 J{а.мен- 1юго yrJiя. Это выгодное отношение зависело, по мнению Штейна, от введения фриттования (предварителыюй закалки) состава. То, что для плавления свинцового стекла вообще требуется меньшее количество горючего материала, едва ли имеет надоб­ ность в особенном упоминании. По Пелла, в его печи отноше­ ние= 1 часть стекла : 2 до 21/ 2 каменного угля. В бельгийских плавильнях на 1 часть стекла полагается l1 /2 до 2 частей уrля. Теорет.11лес1сu необходи..Аюа 1соличество горю'lего мат~риала не трудно было бы узнать, если бы тольн:о иметь дело с одним стеклом. Следовало бы толы<.о вычислить, СJ{олько потребно единиц тепла для того, чтобы нагреть стекло в плавильной печи до тем­ пературы, которую мы приняли за 1500° Ц. Теплоемкость (т. е. I<олю.~ество тепла, необходимое для нагревания на 1° Ц) стекла приблизительно составляет 0.1787, следовательно, для нагревания 1 фунта стекла до 1500° Ц необходимо израсходовать или пере­ дать стеклу 15ООХО.1787=267. Так ка1< 1 фунт дерева при 1 Также во многих предметах от откалывания боя и также от шли­ фовки происходит значительная убыль в весе продукта, что не пр1щято во внимание в зт11х показаниях. * Т. е. в 5 в арках. [ПptlM, ред.]
172 СТЕI<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСl<АЯ ЧАСТЬ «напрнжсшюм нагреоа1ши» производит 2492 единицы тепла, то следо­ вало бы немного более 1/ 10 фунта дерева, чтобы расплавить 1 фунт сте1<ла, 11 это было бы возможно, ес11и бы не терят1> теплоты и если бы не нагревать ничего другого, I<роме сте1ша. Но чем выше температура, тем больше потеря теплоты чрез теплопроводность и лучеиспускание, а таюl{е чрез самые сгорающие газы, I(оторые выходят из печи, имея температуру по I<райней мере n 800° LL. При несовершенном или «напряжеш·IОl\1» сгорании из 1 фунта без­ водного дерева образуется 0.5755 ою1си угJ1ерода, 0.9035 угле­ кис.тюты, ~<роме того, 3.489 азота, теплоемкост1') которых в сумме составляет 1.4961, что, будучи помножено на 800, дает 1196.8 . Так t(al{ прн этом образе сжигания сложное произведение теплоты составляет 2492, то мы будем очеш> близки 1( истине, если при­ мем в расчет потерю теплоты от выходящих ~·азов, равную поло­ вине производимого I{Оличества тепла. Но кроме сте1{ла нагреваются таюке гор1шп1 и вещество печи, а также теряется много тепла в СI<рытом виде в газах и ш1рах, которые выходят от стек.11а. Печь, в которой ставятся 1О горш­ ков, содержащие от 18 до 21 пуда стенла, для постройки требует 2142 пуда высушенного камня, горШ({И весят почти столько же, сколько сте1\.Тю, в них заключающееся. Поэтому можно принять, что на 1 часть стекла должны быть нагреты 1О частей горшеч­ ного и печного материалов. 1 Если мы положим, что теплоем­ кость их только равна теплое~1кости самого сте1<ла; то они возь­ мут 1О Х 266.5 = 2665 единиц тепла. Потому нам необходимо 11 Х 266.5 = 2931.5 единицы тепла. Та1< ю1к из этого числа половюш теряется в выходящих газах, то нам потребно двойное коли­ чество, именно 5863 единицы тепла, что соответствует 2.35 фунта дерева в безводном состоянии. Если при этом считат1;) потерю от лучеиспускания и теплопроводности, то .мы нисколы<о не преуве­ личим, если окончательно примем, что на 1 фунт стекла необхо­ димо нужно 3 фунта дерева, не содержащего воды, хотя мы не принимали во внимание, что однажды нагретый печной материал при каждой новой плавке не требует столько тепла, ско11ько мы рассчитывали. Влияние потерь, I<оторые средним числом равны 250/0 взятой массы, на поглощение тепла столь незначительно, сравнительно с другими расходами тепла, что ero не стоит при­ нимать в расчет. Напротив, обработка расплавленного стекла тре­ бует количеств9 теплоты, хотя не одинаков_ое для всех сортов 1 Мы не думаем, чтобы мы заходили далеко, когда "принимаем в расчет всю массу ~ечн, так ка1с она необходимо должна быть нагрета. хотя внешние слои вследствие отделения теплоты не могут дойти до температуры каления.
с~11gКЛОВАРЕНИЕ, ИЛИ ПЛАВ1(А С'l'ЕКЛА 173 C'l'eI<лa, но составляющее средним числом 1/ 4 теплоты, потребной для плавления. Потому, чтобы уравнять наше теоретическое число с практи~1ес1<ими пш<аэаниями, на I\оторые обращается внимание при продаже roтonoro сте1<ла, мы должны к нему прибавить не 1 / 4 , но мы должны сделать б6льшую прибавку на том основании, что при работе не все сте1<ло, находящееся в горшке, может быть обработано. Потому мы, наконец, принимаем эа необходимое I{ОЛИ­ чество горючего материала на 1 фунт стекла: Дерева (безводного) . . . . 4 фунта Бурого угля: безводного . . '22/3 » влажного . . 4 » Каменногоугля..... 2~> Принимая же во внимание, что воздух входит в печь больше надлежащего I{оличества, мы должны будем еще значительно увели­ чить приведенные цифры и тогда будем очень близки 1{ практике. Так как при начале работы сте1(ЛО уже растоплено, то употре­ бленный в продо1rжение ее горючий материал представляет I{оли­ чество теплоты, I{оторое необходимо, чтобы привести стекло в расплавленное состояние, т. е. количество теплоты, необходимое для вознаграждения происходящей потери ее. Если плавление про­ должается вдвое дольше работы, то происходящая притом потеря теплоты будет вдвое больше. В действительности, . однако, можно полагать, что потеря тenJJa при плавке должна быть еще больше, так ка(( температура в продолжение плавления выше, нежели в продолжение работы; но взамен того, при работе остывание значительнее от ОI<он, и т. п.; так что обе потери можно считать одинаковыми. Следовательно, потребление горючего материала при работе может равным образом служить для того, чтобы прибли­ зительно определить потерю теплоты, которую мы старались опре­ делить другим путем, и в самом деле этим достигают очень близ­ ких результатов. Напри.мер, средним числом употребляют 2 саж. дров д;ш того, чтобы обработать 2800 фунт. расплавленного сте1<ла, следовательно 4 саж., чтобы покрыть потерю теплоты при плавлении их. Но для плавления этоrо количества стекла нужно средним числом В саж. дров, потому количество, потребное соб­ ственно для расплавления, будет = 4 саж., [что соответствует] 7200 фунт., или на 1 часть стекла [приходится] 2.6 дерева. При 1<аменноугольном топливе издержки в горючем материале при работе, кажется, не так велики, как при древесном топливе, что видно из следующих примеров. В одном случае было употре­ блено 71 тыс. фунт. дерева при плавлении и 12 400 фунт. при обработке; в другом случае 1О800 фунт. при плавлении и 1600 фунт. при обработке; таким образо1r при обработке в обоих
1?4 CTEI<ЛЯHI-IO~ ПРОИЗВО.ttсtво. ПРАI<ТИЧЕСi<Мi ЧАС'11Ь случаях употреблено приблизительно 1/ 0 I{оличестnа, употреблен" наго при плавлении. В первом cJiyчae, по нашим общим положе­ ниям о продолжительности времени плавки и обработ1\и, потеря теплоты 24 800 фунт. угли, а остается 46 200 фунт., I<ото· рые были необходимы длн плавления 21 531 фунта. Поэтому отно­ шение будет= 1 : 2. Во втором случае, при I{ОТором смесь была фрнtтоnана, плавление продолжалось 20, работа 11 часов. Из этого вычисляется потери теплоты в 2909 фунт. угJiя, а остается 7891 фунт, чем выплавлено 4800 фунт. стекла, что дает отношение 1 : 1. 6 . Если средним числом пра1<тичес1{ое потребление угля на 1 фунт стекла будет равно 3 фунт., то наи.меньшая потеря в горючем материале будет происходить при употреблении I<аменного угля, а при дереве или буром угле она будет наибольшая. Основание этого явления, по нашему мнению, находится в незначительном пира.метрическом действии дерева и бурого угля. Этим малым пиро~1етрическим действием затрудняетсн перемещение теплоты, с.т~едовательно времs~ плавления делается продолжительнее, а вместе с тем увеличивается потеря тепла, а) следовательно, вместе с тем и потребление горючего материала. Выведенное нами теоретичес1<и число дJIЯ потреб11ения горю­ чего материала составлено из многих чисел, из 1<оторых потреб­ ное для самого пт1влешш есть 1шименьшее. Наибольшие суть количества тепJiоты, унесенные газами, и I{Оличество тепJiоты, потребное для нагревания горшечного и печного материалов. Хотя .мы привели оба эти кош1чества 1<ак постоянные числа, одшшо на са.мом деле зто не верно ни для газов, ни для горшечного и печного материалов. И точно, I{оличество это при мале1-1ы<их горш­ ках и маленьких печах не настолько меньше, нас1шлы<о меньше выплавляется в них сте1<ла. Мы здесь в состоянии привести при­ мер из практики. Именно: печь дJ'Ш 144 пуд. стеюш потребовала на постройку 2025 пуд. печного материала, причем приходится почти 15 частей горшечного и печного материала на 1 часть сте1<ла; тогда I{aI< в печи для 180-210 пуд. стекла, как выше было при­ ведено, это отношение= 1О : 1. Из этого следует, что в малых печах потеря теплоты должна быть больше, чем в больших; из чего выходит правило для практю<и - плавить по вoзAlO:JICHocmu больше сте1ела в вoз.1t!O'J1C1-to Аtеньшедt пространстве - не только потому, что нагревание большей пустоты требует значительно большего потребления теплоты, но и потому, что чрез уменьше­ ние ее масса печи и величина поверхности, испус1<ающей теплоту, делается меньше относительно массы стеr<ла. Это правило, без сомнения, можно было бы выполнить наисовершеннейшим образом, если бы можно было обойтись совсем без горшков и плавить
QTEI<JIOBAPEI-IИE, ИЛИ ПЛАВКА CTEt<nA 175 в обыю-ювенных пламенных или отражательных печах (т. е. прямо на пoJiy или поде печи, которая отапливается сбоку), что до сих пор представляет еще большие практичес1<ие трудности.* Потеря теплоты от выходящих газов, о~tевидн,о, моJ1се1п быть улtе1-1ыиеflа, I(ОГда I( целям фабрю<ации применят эти газы, прежде чем они выйдут в воздух. Мы хотим здесь говорить толы(о о двух применениях, именно: о приложении I< за1<аЛI{е сте1<ла (т. е. I( медленному охлаждению готового стеюш) и I( фриттованию, т. е. I< предварительному на­ греванию сте1\лш1ной смеси. По нашему мнению, оба эти приме­ нения могут быть соединены, если 1{ плавильной печи пристроить две побочные печи, одну 1салени1~у для зшшлки, а другую ошев (от Ascl10fen) для фриттования, и соединить их общею трубою. Мы полагаем, что во время плавления канал, ведущий в каленицу (печь для за1<аливания стекла), будет закрыт; таким образом газы пойдут чрез ошев для фриттования, между тем при обработке будет происходить обратное. Мы хорошо знаем, что в новое время побочные печи, а тшо1<е и фриттование, мало употребимы; но мы думаем, что выгода подобного применения достаточно доказывается 1<ак с теоретичес1<ой ТОЧl(И зрения, так и многими пра1<тическими примерами. [Б.] Об rоршечном ипечном .материале Все ветви промышленности, где необходимо работать при очень высокой температуре, требуют и находятся в тесной зависимости от огнепостоянных материалов, т. е. таких, которые не изменя­ лись бы при действии жара ни химичес1<и (не сгорали бы, не ржа­ веJiи в жару), ни физичеСl(И (т. е. не плавились бы), ни механи­ чеСl{И (не трес1шлись бы, не распадались). Недостатш< вполне огнепостошшых веществ шшзывает огромное влияние на такие роды производств. При стен:лянном производстве это обстоятельство имеет осо­ бенно важное значение на основании того, что не только жар, I\оторому подвергается горшечный печной материал, очень зна- . чителен, но также щелочи прямым своим влиянием действуют на его разрушение. Выбор практически пригодного огнепостоянного материала ограничивается кремнеземом, 1шарцем (песчаник, песок), известью и глиною (кремнеземистый. глинозем:). Эти огнепостоян­ ные вещества действительно не изменяются в жару, но из извести нельзя сделать 1<решшх сосудов, а оба остальные материала * См. выноску на стр. 185. [Прll.м. ред.]
176 CTEl\ЛЩiI-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСI\АЯ tJAC1! 1 b теряют в их оrнепостоsшстnе от примеси щелочных веrцеств (напри­ мер ю1ли, натр, изnесть, окись и ЗаI(ИСь же11еза, окись сnинца), употребляемых для сте1\ла. Наиболее вред1-IЫl\l образом эти веще­ ства действуют на кремнезем) и ш1 гJiину тем вред1-iее, чем больше последняя за1<лючает кре1'11-1езе~ш, - будет 1111 011 в соеди­ нении с нею или тольl{о в смеси. Притоl\·t только из глины возможно выработать неценные н твердые сосуды и печи. Металлы для таков работы не годны или потому, что горят и плавятся в жару (напри.мер железо, медь) или же разъедаются 1целочами, например шштина, I(оторая и очеш> ценна. Так l(aI{ при стеклsшно.м пронзводстве горuнш всегда, а печь (посредством улетучива1-1ия), преимущественно свод (а чрез nыте­ кание из трещин также и шшю1), . находятся в сопрюшсновении со щелочью, .то из этого следует, что глина должна быть упо­ требляе~rа не только свобод1шн от примеси вышеупомянутых 1.це­ лочных веществ, 110 и должна содержать 1<ак можно менее l<рем­ незе~ш. Имеет ли ГJШШl назпшшые с1юис1·ва - это наилучшим обра­ зом показывает хнмичес1<ий анализ. Напротив, в тех случаих, где ~штериал не приходит в соприкосновение со щелочами и таким образом толыю противодействует влишшю жара, глина, содержа- 1дая небольшую примесr> основных тел, улучшается тем, что I{ ней примешивают чистый кварц, потому что этим плавкость l'ЛИI-IЫ уменьшается. Хорошие горнши при стекпшшом flронзводстnе столь важны, что при нзготов.пснии нх употребJJястся всевоз~южное старание и та1~, что 1шюrие фабриканты r.rншу д;ш своих плаnильных сосу­ дов привозят 11здалею1 и с большими издержка.ми; между тем не употребляют [глину, хотя и] полу•1ающуюся вблизи, гораздо де­ шевейшую, но менее хорошую, т. е. содержащую или подмесь кварца, или подмесь 1целочных, шш изnеСТI(ОВЫХ, или железистых соединений. Значение хорошей глины в сте1<лоделии 0Gус;юв1швается 1·ем, что толы{о из хорошей глины возможно устроить долго стоsiщие, не трескающиеся и мало из.ме1-шюn(иеся rорш1ш и печи; а та1п1е rорш1(И и печи именно необходимы для выгодности производства. Ес11и печь или горшок дает трещину, то не толы{о теряется мате-. риал, но и тратится много времени для устройства и ввода в дело нового горшка или печи; потому что это сJlужит или l< оста1-1ов1(е всего производства (для передеJiа печи) и к трате горючего ыате­ риала (для суш1<и печи), или 1< большой потере времени (на по­ строй1<у и сушку); следовательно, недостатI(И глины вле1\ут за собой неизбежно многие бесполезные расходы, и часто они одни увеличивают ценность производства в 2 и более раза. Потому-то внимание заводчи1<а должно быть устгемлено постоянно на совер-
СТЕl<ЛОВЛРЕНИЕ, ИЛИ ПЛАВI<А СТЕI<ЛА 177 шенство гончарного дела и на достоинство глины, без I<оторых и невозможно достичь этого совершенства. О~tищение глины. Нередко сама по себе употребляемая глина с.метана с веществами, например песком, серным I{олчеданом, известью и т. п., которые, не будучи старательно удалены из нее, наносят ущерб ее оrнепостоянству. Для очищения от подме­ сей, всегда находящихся даже в лучшей глине, ее сушат, разби­ вают на возможно меm<ие 1<ус1{И, I<оторые отбираются, причем от нее отделяют все крупные посторонние тела, например гальl{и, l(Орни, колчеданы и т. п. Отобранную глину толкут и сеют. Одна1<0, если примеси глины так меЛI<и, что отбирание и просеивание не может быть достаточно для отделения, то н~обходимо отмутить или промывать, или, если это требует больших издерже1<, скорее совсем не употреблять ее. Отмутить глину не так трудно, как о том мы будем говорить подробнее в выпуске «06 производстве глиняных изделий». Отму­ чивание значительно увеличивает достоинство глины, но при этом ее и теряется очень много, так что и ценность значительно уве­ ;шчиnается. Нет нинакоrо сомнения, что лучше пользоваться гли­ ною, привезенною издалека, но более чистою, чем самому очищать худшую глину. У нас лучшие сорты глины идут с Урала; упо­ требляют таюке с успехом глину боровицкую и московскую. Испы­ тание достоинства глины и состав разных сортов глины будут описаны в том (9-м) выпус1<е «Технологии», где будет описано производство разных глиняных изделий. Необходи.Аtая прибавка 1-1емеюпа. Горшечный и печной мате­ риал, соответствующий всем потребностям, должен быть не только огнепостоянен, он должен также не трескаться в жару стеклянной печи: оттого произошла бы прямая потеря чрез разлитие и не прямая - чрез разрушение стен печи и даже остановка работы. Потому наибольшее старание следует употребить на составлен,ие горzие1июй tl печной .Аtассы, на удаление всего воздуха из вну­ тренности оной при формовании ее и на высушивание, - три обстоятельства, имеющие существеннейшее влияние на растрески­ вание; потому что выделение паров и газов при действии жара и неравномерность [вернее, неоднородность] массы составляют глав­ ные причины образования трещин. В чем состоит при атом влия­ ние состава массы - тотчас будет объяснено. Растрес1<ивание в жару предметов из огнепостоянной глины происходит, как известно, от сжимания, которое претерпевает глина, формованная на воде, от действия жара. Уже самая форма глиняного изделия имеет большое влияние на образование трещины. Толс1'ые места представляют большое сопротивление разрыву; тa­ I<Иl\f образом при сушке глиняного изделия, когда вся :масса 12 Зак. 2207. Д. И. Менделееn, т. XVII.
178 СТЕl(ЛЩ-П-IОВ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСI<ЛЯ ЧАС'l'Ь со1<ращается, тонкие t~асти притягиваются к толстым, отчего обра" зуются n 9тих местах ра3рывы) величина 1<оторых должна нахо" диться в прямом отношении ко всему уменьшению объема. Если масса глины распределена совершенно равномерно, то не происхо­ дит больших трещин, и хотя в различных местах появ1~яются мно­ гие трещинки, 1'ем не менее они бывают недостаточно велики) чтобы уничтожить связь массы на этих местах. Если представи~1 себе всю массу глины разделенною на большое число маленью1х масс посредством промежут1<ов из тел, вовсе или почти не изменяе­ мых в жару, то нетрудно понять, что тогда, хотя в сумме про­ изойдет то же уменьшение объема или, другими словами, при тех же условиях та же ширина раарыва, но последний должен раз­ делиться, I\at< разделена и сама масса глины, на большее число отдельных маленып1х, идущих в разJIИчных направлениях трещин. Оттого связ1> всей массы не может быть уничтожена ни в одном месте. Обстоятельство, подобное происходящему при обжигании глины, представляется при высыхании обыкновенной известки; потому дJш цемента вообще употребляют известь, смешанную с песком, чтобы устранить растрескивание. При оrнепостоянных изделиях можно также употреблять песок для тех частей печи, которые не при­ ходят в соприкосновение со щелоt1ами. Самое луt1шее, однако, употреблять сильно проJ1СJ1сеняу10 глину или старательно О'lU­ rцен,ные от стекла rtepemal разбитых гориисов, которые уже выдержали высшую степень огня. Эта примесь называется вообще 1,eJteнmo;,t, а в том случае, I{orдa цемент есть сильно обожжен­ ная глина, напри~1ер битые стекловаренные горш1<и, ·ro его назы­ вают жженою или 111ол11еното, а также map.Ato11uco10, * глиною или жженкою. Прибавляемое количество цемента определяется пластичностью и мерою сжатия глины, а также степенью жара, 1\оторо~1у должен быть подвергнут предмет; граница этой прибавки находитсs1 в том обстоятельстве, что при большой прибав1<:е обжигаемый предnrет начинает делаться пористым. Так как ни обожженная глина, ни песок не пластичны, т. е. не могут связывать воды, как сырая глина, то натурально от них уменьшается пластичность (вязкость) глины или способность ее принимать желаемые формы, и, следовательно, ясно, что если глина с прибавкою цемента будет иметь еще достаточную способ­ ность к принятию формы, ro тем большую, чем пластичнее она была прежде. С другой стороны, явствует, что ПPii одинаковых обстоятельствах, к глине должно быть прибавлено тем больше * В настоящее время называется шамотом. [Прим. ред.]
СТЕkЛОВАРЕНИЕ, ИЛИ ПЛАВI<А СТIШЛА 179 цемента, чем значительнее уменьшается она в жару или {чем] выше степень жара, 1<оторый должен выдерживать изготовленный предмет. Из всего этого следу~т, что в стеклянном производстве должно иметь в виду доставить возможно пластичную огнепостоянную глину. Испытание пластичности глины может быть произведено только чисто техничес1<и и наилучше таким образом, что силу, связывав­ шую воду, определяют l{оличеством воды, которую в состоянии принимать совершенно высушенная глина. Если хотят проиэвести эту пробу с большею точностью, поступают следующим образом: сначала нес1<0ЛЫ{О дней сушат известное I{оличество испытуемой глины над серною I<ислотою (в эа1{рыто.м сосуде), вообще так долго, по1<а не перестанет происходить потеря в весе, - тогда от этой сухой глины отвешивают 25-30 г, кладут это в вывешен­ ный сосуд и обливают дистиллированною водою. Воду оставляют стоять 12 часов, потом старательно сливают с глины не принятую ею часть воды, ставят сосуд на час над серною кислотою и взве­ шивают. Для суждения о степени пластичности можно также употреблять связь частиц в массе глины с водою, приведенной в состояние теста. Из этого теста делают брусок произвольной (но при всех изысканиях одинаковой) величины; сначала его совершенно высу­ шивают на воздухе. и, наконец, в температуре от 20 до 25° Ц" Та1<им образом изготовленный брусок кладут горизонтально над двумя досками, укрепленными между собою в произвольном (но при всех изысканиях одинаковом) расстоянии, и на средину его накладывают тяжесть до тех пор, пока он сломается. Это можно произвести, укрепив на средине бруска легкую чашку весов и постепенно накладывая на нее тяжесть. Эти изыскания могут привести к некоторым образом близкому эа1<лючению только чрез сравнение различных родов глины, :и они обыкновенно должны быть производимы тогда только, когда из­ вестно оrнепостоянство. Испытание огнепостоянства хотя может быть произведено техничесI{И, однако этому, ка1< мы выше заме­ тили, предпочитается химический анализ. Хи~mческий анализ ·пока" жет отношение между количеством кремнезема и глинозема в глине, а оно-то и определяет огнепостоянство глины. Лучшая для работы в жару та глина, которая содержит в 100 частях не более 50 ча­ стей кремнезема, около 35°/0 глинозема и около 15°/0 воды, .мало 01<ислов железа и не содержит щелочей. В сухом состоянии фран­ цузская глина из Forges-1es-Eaux содержит около 70°/0 кремнезема и около 30 глинозема. В Бельгии часто употребляют глину из Andenne, близ Льежа, она очень хороша и содержит около 65 [0/ 0 ] кремнезема, около 30°/0 глинозема и около 2°/0 окиси железа. 12*
1ВО CTEI<Л}lliliOB ПРОИЗВОДСТВО. ПРА1<1'ИЧЕСКА5J ЧАС'l'Ь В Англии известна глина из Stourbridge, содержащая до 7°/0 ОI{ИС­ лов железа. Во Франции l(Ладут обыкновенно на l1/'J глины, 1/ 3 цемента, в Англии 1/Б, в Бельгии - поровну. }J{елательно, чтобы химичесю·1й анализ предпринимался вместе с техничеСI{ИМ испыта­ нием и определял влияние, I(оторое производит на огнеупорность примесь железа, извести и щелочей. Цемент состоит, l{ar<: уже было замечено, или из обожженной глины, или глиняных черепков, или смеси того и другого, или из чистого кварцевого песку. Однако, так 1ш1< последний от спла­ вляемых веществ легче портится, чем глина, то ero должно, как было выше упомянуто, употреблять не для горШI(ОВ, но только для юiрпичей, I\оторые менее подвержены влиянию щело­ чей. Глина, чтобы преобразовать ее в цемент, сильно прОI(аливается в мелких I<усочках или в кирпичах и потом обращается о nopo- ШOI(. Так ка1{ при 9то.м она нагревается не так сильно и не столь долго, как при стекловарении, то она не подвергается полному сжатию и менее пригодна I{ делу, чем ос1СОЛI(И горш1шв. Потому жженая глина не .може1' вполне вознаграждать глиняные черепки, и потому там, где только она употребляется как прибавка к све­ жей глине, она примешивается в большем 1шличестве. Она пред­ ставляет, однако, выгоду тем, что может быть лучше обрабаты­ ваема, чем глиняные черешп1; притом она уменьшает пластичность глины не в такой степени, ка1( последние. Глиняные черепки, или жжею(а, доставляются в достаточном количестве негодными к употреблению горшками. Однако, после 1·oro как будут разбиты на кус1<и, должны быть старательно очи­ щены от приставшего к ним стекла. После очищения они, 1<ак и глина, обращаются в порошоr{ столь мелl(ий, сколь возможно. Прll'zотовлен.ие массы заключает пропорцию смеси rJ1ю1ы и цемента, смешение обоих и количества воды, потребно[rо] {для того], чтобы образовать тесто требующейся густоты. Отношение, в котором употребляются глина и жжеш{а или дру­ гой цемент, изменяется по свойствам глины, каI( было выше ска­ зано; так что нельзя сделать показаний, совершенно соответствую­ щих всем случаям. Но опорным пую<том может служить отноше­ ние 1 части сырой глины на l1/2 жженой и 1/ 2 глиняных черепков, или равные части 1шждого из этих веществ, что верно для глины с хорошими практическими свойствами - жирной глины. Однако в этом отношении в различных фабриках существует большое разнообразие; преимущественно употребляют глину различных сортов, чем, как думают, может улучшиться масса. Мы здесь пред­ ставляем указания, r<:оторым следуют на одной известной нам фабрике.
СТВКЛОВАРВНИЕ, ИЛИ ПЛАВКА СТВl<ЛА 1. Масса для печного r'а.мня: 16 [част.J кварцевого песку 6 » сырой глины 3» 1)) 2. Масса для горииtов: ИJIИ песку жженой глины 9 [част.] жженой глины 4 » горшечных черепков 4 » жирной глины 71/ 2 » тощей: глины IIЛИ 1О » жженой глины 4 » горшечных черепков 4 » жирной глины 7 " тощей глины 3. Масса для 1'Uр1~ичей для свода: 2 [част.] сырой глины 1 » черепков 181 4. Масса для лав или с1'амей, на ttomopыe становятся горш1'и: 12 [част.] горшечных черепков 11 » тощей глины Смешение обращенного в мелкий порошок и просеянного ве­ щества сначала производится в сухом-. виде в деревянных ящиках или в яме. Так как зто имеет большуiо важность и по этому спо­ собу может быть произведено несовершенно, то кажется сообраэ­ нее [с целью] смешение в барабане, как было раньше показано для состава стекла. Чреэ смешение достигается однородность, а однородность способствует лучшей выработке изделия и предо­ храняет от трещин. Отношение количества воды должно быть такого рода, чтобы получилось глиняное тесто достаточной густоты, чтобы при дела­ нии горшков оно не расплывалось. Чтобы зто определить, обыкно­ венно бросают на глиняное тесто с известной высоты свиНцовый шар тяжестью в 8 лотов и замечают, как глубоко войдет он в тесто. Для горшечной массы, когда горшки делаются от руки, масса будет иметь необходимую густоту, если шар, будучи опу­ щен с высоты 30-40 ДЮЙМОВ (75-95 см),* ВХОДИТ в нее на СВОЙ • Здесь и в послеnующих частях книги дюйм принят равным от 2.30 см до 2.40 см (строго значение его не выдержано). Известно. что старый штеттинский фут был равен 11.12 английским дюймам~ отсюда значение старого' дюйма (1/12 фута)= 2.35 см; в Силезии фут был равен 11.337 английским дюймам, 11... значение дюйма в Снлезнн было равно 2.40 см; в других частях Германии быJJн приняты другие значе-
182 СТIШЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСКА51 ЧАСТЬ диаметр. Если же горшки делаются в формах, то тесто может быть немного жиже. Следовательно, пробою в малом размере можно узнать I{оличество воды, потребное для обработки всей массы. Однако обыкновенно поступают та~<, что смесь в ящю<е обливают водою и оставляют ее в сопрш,основении со смесью до тех пор, пока смесь не будет совершенно проникнута ею. После того дают излишней воде сбежать и тогда производят смешиnание посред­ ством топтания ногами. Как общее правило, ..1rы .лtojice.лt принять, ttmo гортечныii и печной каJtень будут. merJt npoitнee, 'te.Jt .меньше было уr~отреблено воды прu приготовлении .Аtассы.. По опыту :известно, что всякая глина выигрывает в ш1астич­ ности, если она долгое nремя находилась в сыром виде, не будучи в состоянии высохнуть. l\'\ногие утверждают таюке, что она тогда менее трескается при обжиrанип. На этом осноnании nыrодно сы­ рую г.11ину I\ласть в подвал или в яму, I{оторую можно хорошо покрыть, и, по1,рыв ее сырой соломой, оставить лежать нссколы(о месяцев (чем дольше, тем лучше). Равным образом найдено, что способность теста 1<: принятию формы возвышается от механической обработки. В этом случае непосредственно перед употреблением тесто раэрезывается прово­ локой на плиты, которые 1<ладутся одна па другую в месильный ящик или на деревянную подстилку и еще раз протаптываются ногами. По нашему мнению, это можно произвести в 1<ратчаftшее время и с .меньшим трудом там, где имеется глиномятная машина, тем, что тесто должно несколы{о раз пропустить чрез нее. [В.] Вид, величина и изготовлениеrоршков Вид горшиов. Горшки для стекла, что касается их формы, первоначально произошли из плавильных тиглей древних химиков и обрабатывателей металлов и имели формы фиг. от 6 до 8, как представляет их Кункель (Kunkel) в своем известном сочинении. Ныне к первоначальной форме присоединилась еще новая, так что теперь можно различать оm1Срытые и за!Срьtтые горшки. Оm1Срытые горш1Си имеют обыкновенно вид (фиг. 9), согла­ сующийся со старым их видом (фиг. 7), т. е. они немного кони­ ческие, причем нижний диаметр на 4-5 дюймов меньше, чем верхний. Кроме этих, встречаются такие, какие представлены на фиг. 10-14. [Форму] горшI(ОВ, как существенное, можно принимать [такую], чтобы в возможно меньшем простра.нстве печи можно было поме- ния фута (см.: Ф. Петр у ш ев с J{ и П. Метрология. Санктпетсрбурr, 1831). В «Стекольном производстве• принято распространенное в то время обо­ значение фута в внде ', дюйма в внде "~ пнюш в внде "'· [При.~r. ред.)
СТЕJ<ЛОВАРЕНИВ, ИЛИ ПЛАВКА СТЕКЛА 183 стить возможно большее число их; также, чтобы пламя, по возмож­ ности, охватывало их со всех сторон; чтобы они за1<nючали воз­ можно больше стеюш, I<aI< можно менее были подвержены разби- ' - ~. Фиг. 6. Фиг. 7. Фиг. 8. Формы горшков. нашло, и чтобы совершенная их обработ1<а была возможна без трудностей. Вследствие соединения этих условий произошли эллип­ тичес1<ая форма (фиг. 11) и формы фиг. 10, 13 и 14. Другое, а Фиг. 9. Фиг. 10. Фиг. 11. Фиг. 12. Фиг. 13. Фиг. 14. Фиг. 15. Формы горшков. менее существенное, но все-таки практически важное условие лежит в основании форм фиг. 1О и 13, что касается до краев. Именно у верхних краев горшок бывает сужен, или, лучше сказать, снаб­ жен выпуклостью, чтобы чрез то отстранить излом краев и легче захватить раскаленный горшок крюком и двигать его в печи с одного места на другое, и, кроме того, потому, что края горшка истираются скорее всего.
184 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Заирытые гopuuta (фиг. 15) снабжаются НаJ(рыш1<ой, 1<уполом, отверстие которого обращено 1< рабочему отверстию печи. Их стали делать в Англии для плавления свинцового сте1ош (или чаще, 1\aI\ раньше было упомянуто, для плавления белого сте1<па при каменноугольном топливе). При [изготовлении] rорш1<ов необходимо собшодать, чтобы соседние места были почти одина~<оnой толщины, т. е. чтобы, начиная со дна, толщина стено1< постепенно уменьшалась; чтобы дно было такой же толщины, кш< и нижние части стено1< ИJIИ только немного толще их, иначе в неровных местах часто про" исходят трещины. Вели~и~на гориисов. Старинные сте1шшшые горшl(И могJIИ быть немного больше больших плавильных тиглей. Потом вошли в упо­ требление и еще до сих пор существуют в большей части Гер­ манип горш1\и 4-7 пуд. вместимости. По описанию Фенна (Fenn), 1 это было прежде и в Америке. В Англии, Бельгии и Франции уже давно введены большие горшки n 20-60 пуд. вместимостью (от 5 до 81/2 куб. футов); 2 этому примеру следуют и в Германии. У нас употребляются почти исключительно толы<о большие горш1<и, диаметром вверху около 11/ 2 арш., вышиною 01<оло 1 арш. Для варки листового сте1(ла у нас употребляют б6льшие горш1<и, чем для посудного и для хрусталя. Для суждения о сообразной с целью величине сте1<лоплавильных горшков вообще должно иметь в виду возможность выплавлять в данное время возможно больше стекла и выплавленное стекло обрабатывать в непродолжительное время, потому что без этого качество ухудшается; чтобы работник без затруднения мог доста­ вать трубкой до дна горшка, чтобы можно было обрабатывать стекло возможно совершенно и, наконец, чтобы при лопании горшка происходила небольшая потеря стекла. Нет нужды гово­ рить, что потеря от утечки и.ТJи ш1<вара n больших rорш1(ах всегда должна быть больше, чем в малены<их. Но во внутренности печи можно устроить прибор для собирания разлившегося стеt(ла, и при горшках хорошего достоинства, которые, сверх того, переменяются по прошествии известного времени, например 4 недель, даже когда они кажутся еще годными к употреблению, разлитие стекла случается очень редко. Из сравнения изысканий мы узнаем, что 8 горшков по 180 фунт. каждый могут выплавлять в 16-18 часов 1200 фунт. стекла; напротив, 6 горшков по 700 фунт. в 28 часов 4200 фунт. стекла. Таким образом, в больших rоршн:ах выплавляется в одинаковое время, т. е. в 18 часов 2700 фунт. 1 Dingl. Journ., LXXXV, 297. 2 Горшки в 2500 фунт. до сих пор употребляются только прн про" изводстве свинцового стекла.
СТВI<ЛОВАРЕНИВ, ИЛИ ПЛАВКА СТЕI<ЛА 185 сте1<ла; следовательно, в одина1(овое время больше, чем вдвое против малены<их, и это не есть единственная выгода, потому что в 9том случае потребление горючего материала меньше почти на 1/ 8, что составляет практическое подтверждение результатов, выведенных нами из теоретичес1<их рассуждений. К этому присо­ единяется еще то, что самые верхние и самые нижние CJIOИ стекла по опыту дош1шы состоять из худшего стекла, нежели средние; таким образо1'1, хорошее стекло в бо;1ъших сосудах, очевидно, будет составлять относительно большую часть целого, нежели в маленьких.* . Вр емя, необходимое для выработ1<и горш1<а, зависит при оди­ наковом ис1\усстве работнш\а от величины и свойств изделий. Можно принять за правило, что работник в состоянии работать хорошо не долее от 7 до 12 часов. Так I{ЗI{ очевидно, что в это время может быть обработано большее количества сте1<:ла в боль­ шие предметы, например в холявы (цилиндры) для оконного стекла, в большие бутыли и т. п., чем в маленькие, например в бутылки, ста1<аны и проч., требующие сверх того более отдельной работы, то горшки различных изделий издавна делают различных величин. Например, в Германии rорш1\и делаются: Вместимость в фунтах 1 в куб. футах Для белого стекла . . . . . 120-180 1-11/'l (( оконного )) . . ... 225-400 2-31/9 « дутых зеркал . ' . . t .. 400 ЗI/s Иногда все стекло, вмещающееся в горшок, обрабатывается одним работником (с помощником); иногда же к одному горшку ставят двух работников, производящих одну и ту же работу. Эта последняя работа может быть применена только при работе малых предr.1етов. Но есть другая система работы, как производится она особенно в Бельгии и Франции. Этот образ работы состоит в том, что при нем бывают: один - окончательно обрабатывающий пред­ меты, и один или несколько - приготовляющих их. Эта система может быть приыенена при всех изделиях и есть самая рацио­ нальная, потому что незначительную работу производят только те * Здесь очень обстоятельно показывается выгода варки стекла в горш1сах большой ем1юсти иJ как логичное за~слючениеJ указывается на целесообразность создания вообще беэгоршковых, пными словами, ван­ ных печей, вар1{а стеt{Ла в которых осуществлялась бы просто на поду печи. Подобные печи былн осуществлены на практике око.ло 1870 r. fПр tl.1tt . ред.]
186 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСI<МI ЧАСТЬ работники, которые получают незначительную плату, а время ра­ ботни1\ов, получающих б6льшую плату, употребляется толы<о для самой трудной работы. При этой системе фабрикант и рабочие находят равно.мерно свои расчеты, потому что тем достигается большее производство, ценность производства делается меньшею и рабочие достают большую плату. Пос1rе. всего этого несомненно, что большие горшюr э1\01-ю­ мичес1п1 выгоднее маленьких. Также возражение, I{оторое дела1ш прежде в техничесI{ОМ отношении против больших горШI{ОВ, именно, что в них нельзя получить столь хорошего стекла, I<aI\ в малень­ ких, уже давно опровергнуто. Ко1'да сте1шо совершенно распла­ влено и хорошо очищено, то оно должно быть та1< же хорошо в больших горшках, ка1< и в малены<их. Впрочем, нет сомнения, что малые горшI\И выдерживают долее, чем большие, и что для не.которых сортов сте1{ол, особенно для цветных и тому подобных стекол, употреблять малые rорш1\и выгоднее, чем большие. Кроме того, необходимо обратить внимание на связь между величиною горшков и величиною печей, на время выплав1<и и выработки и с ними сообразовать меру горшков для каждого завода. Нам остается еще рассмотреть, каким образом величина горш1<ов делится по различным измерениям и какая 1<репость стено1< дается им. Исходным пуюпом для разрешения этих вопросов служат сле­ дующие рассуждения. При общеупотребляемом устройстве пла­ вильных печей плавление состава производится преимущественно отраженною теплотою от свода печи на поверхность массы, нахо-· дящеНся в горшке, и чрез стею<и горшка, когда они будут под­ вергнуты жару, будет проходить тем менее тепла, чем они толще. Потому верхниlt диаметр горшнов должно делать I<ак можно больше, высоту их как можно меньше и стею<и возможно тоньше. Это соответствует также второму условию - совершенному опо­ ражниванию. Стенки должны, однако же, быть достаточно н:реш<и, чтобы выдерживать давление стеклянной массы и толч1<и, происхо­ дящие снаружи, ка~<, например, при сажании их в печь. Потому им, хотя бы это и было выгодно относительно вместимости, не дают четырехгр~нной формы, потому что она имеет наименьшую способность сопротивления. Горшки должны, по Причине уже выше­ упомянутых неравных свойств слоев стекла, быть делаемыми не слиш1<ом плоскими, и нижний диаметр их не должен быть велик, чтобы пламя охватывало горшок с большего числа сторон и при сажании и поворачивании клюкою можно было проходить между отдельными горшками. Отсюда постепенно произошло практическое правило, чтобы верхний диаметр горшка делать рав~ым высоте его или немного больше, нижний же в больших rоршках меньше на 4-5" (9-12 см).
СТlШЛОВАРЕНИЕ, ИЛИ ПЛАВКА СТЕl<ЛА 187 Далее принимают, что при верхнем диаметре в 18- ·2 4'' (43-56 см) или ОI<оло 13 вершков толщина стено1\ у I<рая должна быть в i 1/2" (4 см) (при горшках с выпу1<лостью, под н:раем должно понимать место, лежащее непосредственно под въшуl(лостыо); у дна толщина доходит до 2'' (4. 7 см), а самое дно должно быть толщиною в 2-21/2" (4. 7-5.9 см) .1 Напротив, при верхнем диаметре горшка в 36" или 01<оло 5 четвертей (0.85 м) эти меры суть от 2 до 21/ 2 '1 (4.7-5.9 см) для толщины стенок вверху и от 3 до 31/ 2" (7 .0 -8.2 см) для стено1< внизу и для дна. То, что мы иногда встречаем в сочинениях об 9том предмете числа от 5" до 611 (11.8 до 14.1 см) для толщины стеноI<, или основывается на ошиб1<е, или их должно рассматривать за ИСl(лючения, несообразные с целью, потому что столь значительною толщиною стенок не увеличивается прочность, но замедляется только время плавления. Правильно, 1<а1< уже было упомянуто, рассматривать за maximum толщины стено1< то11щину, достаточную, чтобы выдержать давление распла" вJiенной массы. Смотря по nсему вышеприведенному, измерения могут быть примерно: Высота Диаметр [Вместнмостьl горшка верхний 1 нижний в фу~1тах в дюАъrах 120 14 14 12 180 16 16 11 225 18 18 15 400 20 20 16 600 24 24 20 2000 30 30 25 Кроме ПJiавильных горшков, есть еще другой род горшков, которые служат при литье зеркал для того, чтобы принимать очищенное стекло~ и выливать его на литейную доску; потому они называются Giesshafen, cuvettes, cisterns. Иногда им дают квадратную или продолговато-четырехгранную форму, как будет подробно описано дальше при производстве литых зеркал, и тогда они называются ванналtи. 1 Диаметр принимается наружный, а толщина относится к обожжен­ ному горшку. 2 В старину было общеупотребительно иметь в печи особенные горшк11 для вливания в ш1х растопленного п очищенного в плавильных горшках сте1r.ла - «рабочне горшки»,
1ВВ СТЕI<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСl<А~ ЧАСТЬ Фор.жование горсиков. Плавильные горшки формуются или просто ру~<ами, или в деревянных формах. 1 В обоих случаях под1шадt<ой служит I{pyr дерева, горmеrlная дос1..:а, на J{оторой горшок не толы<о формуется, но и во все время, nо1ш он еrце мяrо1\, переносится с места на место. На этом-то основании она и устраивается в виде носило~<, I{aI< по1<а­ sывает фиг. 16. Горшечной дос1<е обыюювенно дают диаметр на 1/2 фута (12 см) бо.rrьши.11, нежеш1 диаметр горшечного дна, и она де;шется из несовершенно высохнувшеrо дерева, чтобы не коробилась при смачивании. Что 1<асается до форм (фиг. 17), то они дела101·ся из бочарных досОI{, которые обыкновенно с1<реnляю1·ся железными обручами, Фиг. 16. Горшечная доска. Фиг. 17. Горшеч· ная форма. а Фиг. 18. Стяги· вающий винт. которые снабжены шарниром и на1<ладкою или стягивающим вин­ то~[ (фиг. 18); причем мерою стягивания служат два I<руж1<а, имею­ щих один - верхний, другой - нижний диаметры горшка. Чтобы форма в продолжение работы сохраняла свои вид неизменяем[ым], доски, прежде чем они будут скреплены, должны быт~ совершенно размочены в воде. Доски также могут быть соединены при посредстве двух вставных I<ружков, с1<репленных верти1<альны:м прутом, имею­ щим высоту горшка, и на них обыкновенно наколачивают желез­ ные обручи. Когда форма собрана, вынимают оба внутренние круrа. Два главные вида формования горшков, от ру1'и и в формах, имеют своих последователей и противни({ов. Против работы от руки приводят то, что она требует больше ис1<усства и много времени, что во время формования не дается массе надле­ жащей плотности, что дно делается прямо уколачивая слой теста, а стенки вылепливаются из скалок, потому связь дна со стенками 1 В старину, кажется, все формование производилось ру1!амн, к чему !еперь опять начпнают возвращаться. У нас преобладает этот способ фор" мования.
C'J.'E[<JIOBAPEI-IИE, f1ли~пЛЛВJ(Л CT~I<JIA 189 недостаточно прочна; далее, противу работы от руI{И говорят, что и вообще горш1<и не могут быть та~{ равномерны и хорошо сде­ ланы, I{Ш( при работе в форме; что масса во время формования бывает неравной степени сырости и потом оттого неравно сохнет и оттого трескается. Работа от руl(и: имеет ту большую выгоду, что глиняные с1ШЛI<и, из которых лепят стенки, могут быть паль­ цами надавлены друг на друга изнутри и снаружи, тогда КЗI{ при работе в форме надавливать можно толы(о внутри. Опыт ПО(<азы­ вает, что по тому и по другому роду можно изготовлять хорошие горШI\И и что все, главным образом, зависит от опытности и ис1<усства рабочего. Работа формою употребима, J{ажется, только в Германии, между тем во Франции, Бельгии и Англии, а также Фиг. 19. Фиг. 21. Колотушкн для гончаров. и в России предпочитается работа от руки, и если немецкий работник ежедневно может изготовить в форме от 1 до 2 горшков, то производство французских рабочих от руки не уступает ему, потому что они ежедневно оI<анчивают столько же горшков и при" том большего 1\алибра. 1 При производстве горшков важнее всего соблюдать: 1) воз­ ~южное уплотнение глиняного теста, т. е. удаление всех воздуш­ ных пузыры<ов и излишней воды, что производится при делании в формах посредством битья деревянными колотушками, изобра­ женными на фиг. 19-21, или таю1<е просто руками (при про­ изводстве от руки нельзя столь хорошо уплотнять, как при фор­ мовании); 2) возможную однообразность толщины стенок при одинаковой плотности, и 3) таюке постепенность перехода от одной толщины I< другой. · Форлt0вание от рутси во Франции, по Loysel, производится следующим образом: «Горшечная доска кладется на деревянную подпор1<у, которая может состоять из двух накрест соединенных брусьев, как на фиг. 22, аа, та1<, что она поднята над землею на 1 Нам известна богемская плавильня, на 1<оторой горше11ник в 6 ра­ бочих дней изготовляет в форме 8 горшков по 500 фунт. вместимости, причем он сам производит все встречающиеся побочные работы, за исключением размельчения материала; между тем нам известна другая плавильня, на которой французский рабочий ежедневно делает от руки 4 горшка по 600 фунт. вместимости, но при этом [с ним работают] 4 по­ мощника.
190 CTEl<JIЩil-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛНТИЧЕСI<Мl ЧЛС'l'Ь 12-15" (28 - 35 см) и работник может удобно работать. Работ­ ник с силою бросает один на другой столы{О глиняных скало1{ или uилиндров, изrотов.пенных на рабочем столе посредством с1<а­ тывания горшечной массы, покуда не [образуется] малены\ая куч1<а, и он по глазомеру судит, достаточно ли глины, чтобы образовать из нее дно. Эту малены\ую кучку он разравнивает по.мощью штампа (фиг. 23) и вымеривает образцом (фиг. 24 ), имеет ли дно а одинаковую то11щину, причем излишнюю массу Фпг. 22. Подпорка с J{раев он снимает. Когда это будет произве- для дна. дено, то горшечное дно получает свой 1-шдле ... жащий вид, 1 и край его немного придавли­ вается рукою, та1< что l(pyroм происходит желобО[<, в который :могут вкладываться цилиндры, долженствующие образовать начало стенок. Для этой цели работник берет n правую pyl{y цилиндр, кладет l(Онец его в желобо1{ и придавливает его третьим суставом указательного пальца. Чтобы масса от этого давления не сильно разошлась, он 1<ладет левую ру1<у на внутреннюю поверхность стенки, прямо против того места, где происходит давление правой руки, так что левая рука представляет и точку опоры, и точку сопро­ тивления. Когда та1<им образом будет придавлен конец этого цилиндра, работник подвигает по нем правую ру1{у назад почти на S//' (18 мм), снова надавливает, причем левую руку держит опять против правой, и та.юiм обра­ зом продолжает до тех пор, ПОl(а весь цилиндр не будет придавлен. Torдn он берет вторую скалн:у глины, кладет I<онец ее к концу правоf1, постепенно прида­ вливает, как было описано, и продолжает повторят~) эту операцию с новыми цилиндрами до тех пор, пою1 не обложит весь край дна. Тогда оставшиеся 1<рая ци­ линдров заыыкаются посредством надавливаний одного I< другому концом указательного пальца, и имеющиеся еще неровности сравниваются ладонями py1<J которые немного смачивают. Теперь остается тольI<о сделать эту накладку круглою и надлежащей однообраэноf1 толщи- ны. Для этого работник вырезывает 5 маленьких брусоч- Фиг. 23 . нов, имеющих длины наружных дна.метров горш1<а на Штамп. различных вышинах. И на J{аждом конце этих брусоч- . ков обозначает зарубкой надлежащую для каждого диаметра тол- 1 Опытный рабочий нуждается в этом так же мало, как выдувальщпк стекла в весах для того, чтобы взять на трубку необходимое количество стекпа.
С'ГЕ1<ЛОВАРЕНИЕ 1 ИЛИ ПЛАВl<А СТЕl<ЛЛ 191 ~дину стен1<и. Если он постепенно будет на1<ладывать 1\аждый из брусоч1<ов поперек на горшо1с в различных направлениях, то он может лег1со судить, везде ли округлость и толщина сообразны друг с другом, и может без труда снять излишнюю массу. Вместо брусочков может служить также образец фиг. 25. Когда таким обраэом стенка начата и уравнена, работниr< де" лае1' вторую наz(ладку, причем он надставляет с круrом новый ряд цилиндров, I<ак и первый, замы1<ает круг, выглаживает и все выравнивает ,. 11г Jd11 /, l.11 по 1салибровальным брусочкам. Так он продол- а жает до тех пор, поr<а горшок достигнет поло­ вины своей высоты, тогда ero оставляют стоять Фиг. 24. Образец почти на 24 часа до тех пор, по1са масса не- для дна. много стянется, т. е. немного высохнет и полу- чит та1<ую твердость, что будет в состоянии вынести прибавляемую тяжесть, не отклоняясь в сторону, не обваливаясь или не выпучи­ ваясь.~ Работню< продолжает вышеописанную работу до тех пор, поr<а горшок не будет иметь потребную высоту, и соображает так, чтобы I{аждая на~<ладка цилиндра делала горшок выше только на 2-3'' (4.7 -7 см). Но при этом обыкновенном способе часто случается большой недостаток. Именно массу, которая должна образовать дно, кидают непосредственно на горшечную доску; последняя от сырости пер­ .. '~ 1п; ,f 11 /,1 i' 1 ъ Фиг. 25. Обра­ зец для бОI<ОВ горшка. ~ вой разбухает, но при высушивании снова стяги­ вается, тогда как первая держится плотно на доске. Эти противоположные движения должны необхо­ димо причинить разрыв на дне, чего легко можно избежать, если горшечную доску покрыть толстым холстом или та1<же песком; на это кладется масса, и таким образом избегают непосредственного со­ прикосновения ее с доскою, или, другими сло­ вами, подкладку делают подвижною. На фиг. 22 Ь представляет железное кольцо, имеющее диаметр горшечного дна и вышину почти в !1/2" (3.5 см). Оно с одной стороны открыто и может запираться посредством скобы. Это кольцо кладется на rоршеЧную доску, и заключенное в нем пространство наполняется сухою обож­ женною и истолченною глиною; на него уже накладывают тесто для делания дна. Когда горшок сделан, кольцо отнимают, тогда горшечная масса не только может быть беспрепятственно снята, но и бывает снизу совершенно высушена глиною. У нас пригото­ вляют горшки почти точно так, как и во Франции. [ - .. ] 1 Когда масса обрабатывается возможно сухая, то это не абсолютно необходимо.
192 CTEl(JI5ШHCШ ПРОИЗВОДС1"130. ПРЛI<ТИЧ~Lt<АЯ члс·1·ь Пра фор.1ttован.иа в фор.1ие дно иаготовляетсп таким же обра­ зом, 1\ак при формовании от руt{И, только оно делается немного меньше, чем должно быть дно ropшl(a снаружи, для того, чтобы можно было на него наложить форму. После того каl{ работник даст массе дна равную толщину, он наюшдывает на него фор1'1у, удавливает края l{ругом сжатым кулаком, так что масса совершенно наполняет угол, образуемый формою и дос1<ой дна. От этого на внутренней окружности формы происходит желоб, в l{ОторыИ: цилиндры вкладываются и придавливаются так же, 1\ак было опи­ сано выше, чем делается начало стеноrс. Тогда в форму по раз­ личным направлениям опускают обр:13ец (фиг. 25). Углы ЬЬ оста­ в.rrяют отпечаток в массе, который показывает (та({ 1<ак образец представляет точный разрез внутреннего пространства ropшl{a), где нужно прибавить, где снять, д.rш того, чтобы стенки пришли к одинаковой толщине. При изготовлении этого рода горшков должно преимущественно обращать вшпш1-ш:е, чтобы верхний ){раИ каждоft на1<ладки никогда не был горизонтален иди, что то же самое, никогда не был под прямым углом со стенкой фор.мы, но всегда мог образовать косую поверхность, чтобы можно было к этой косой поверхности н~давливать цилиндр и тем производить совершенное соединение, что нехорошо совершается в первом случае, так Kal{ тогда около формы легче остается пустое про­ странство, что делает горшок неl{репю1~1 в этом месте. Как скоро надставка готова, ее уколачиnают лerкott l{ОлотушкоИ (потому что для тяжелой не наидется достаточного сопротивления в довольно мягкой массе), что еще больше у1\репляет соединение. Работник продолжает делать наставки до тех пор, пою1 он не дойдет до верхнего края формы. Тогда при надобности он делает на вну­ тренней стороне выпуклость и тем Оl{анчивает работу. Tar< как :масса довольно крепко держится за дерево формы, то при высы­ хании легко могут произойти разрывы; атоrо избегают тем, что внутреннюю поверхность формы обl{ладывают не тонким и не тол­ стым холстом, длина которого на поларшина больше высоты формы. Перед употреблением его смачивают, чтобы он луqше прилегал и более не сжимался, потом загибают его на верхний и нижний края формы, прикрепляют несl{ОЛЫ(ИМИ гвоздоч1<ами и, наконец, внимательно осматривают, чтобы оно лежало совершенно rладl{О и нигде не образовало складОI{. Не годится открывать формы тотчас по окончании горш1{а, потому что при обработ·ке масса бывает довольно мягка, что хорошо для произведения хорошего соединения, потому предстоит опасность, что масса осядет или по крайней мере выпучится; также нельзя довольно сильно уколачи­ вать стенки колотушкой. Потому J1учше горш1<и оставить стоять в форме при сухой погоде 4-6 дней, при сырой 8-12 дней и
СТЕl\ЛОВАРЕ.НИЕ., ИЛИ ПЛАВI\А СТЕКЛА 193 по разу в день сильно уколачивать стею<и и дно. Когда заметят, что r JIИIШ полуt1ила достаточную крепость, тогда выдергивают гвозди, которыми был закреплен холст, отвертывают винт или вьши~rают болт, которыН стягивал железный обруч. Тогда горшок отстает; спустя несколько часов смотрят, мягка ли и начинает ли выпучиваться масса или нет. В первом случае форму оставляют спш<ойно стоять еще день, причем ее ставят в стоrюне открытою. Потом снимают полотно и моют его для того, чтобы оно не пор­ тилось. Если на наружной стороне горшн:а приметны еще пустоты, места, не залепленные глиною, то их, как выше сказано, за1<ры­ вают концом у1<аэательноrо пальца, всю наружную поверхность обтирают сырой рукой. причем она делается гладкою и красивою; часто также на дне горш1<а вырезывается углубление, r.гtубиною в д10Им (2.3 см) для того, чтобы лучше можно было захватить горшок в печи при поворотах и других п~редвижениях. Та1< изготовленные горшки должны быть ежедневно строго осматриваемы, не по1<азался ли на них где-нибудь разрыв. До тех пор, пока глина достаточно мягка, таJ<ие разрывы можно разделы­ вать замазыванием и отвратить вред их, причем, одна!<О, не долж­ но такие места делать сырыми или заглаживать слишком сырою глиною; потому что тогда от неравной сырости и неравного высу­ шивания непременно проиэоИдут еще значительнейшие разрывы. Но если горшки уже довольно высохли, так что только с трудом можно делать вдавливание пальцем, то такие разрывы редко выгоняются, тогда ничего более не остается, как оставить испор­ ченный горшок совершенно высохнуть, потом разбить его, куски снова размочить и замесить для новых горшков отдельно или при­ мешивать к сырой смеси для новых горшков. До тех пор, пока глина поддается еще влавлению, должно ее несколько раз уштам­ повыоать и уколачивать, особенно дно. В дне это производится штампом (фиг. 23), напротив в стенках-двумя колотушками (фиг. 21) равного веса, полотнища которых бывают шириною самое большее в 2" (4. 7 см). Одной рукой колотушку накладывают на наружную ст~рону горшка и другой колотушкой в другоА руке бьют по внутренней стороне горшка прямо против того места, rде находится первая колотушка. На следующий день переменяют и бьют с наружной стороны, а другую колотушку держат против первой с внутрен­ нейt и продолжают это до тех пор, пока глина не будет вдавли­ ваться от колот} шки. Покрышку ирытых горшков делают всегда от руки, причем обраRец употребляют только для того, чтобы сделать отверстие. Сушение горmиов есть самая опасная для них операция, потому что малейшая неосторожность при управлении температурой в не- 13 Зu:. 2207. Л. И. Менделеев. т. XVH.
194 CTEI<Л5IHHOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАIПИЧЕСI<ЛЯ ЧАСТЬ сколько часов может сделать много хороших горШ({ОВ негодными. Все зависит от того, чтобы вначале сушение производилось оченu медленно н при температуре при начале в 1O-J2J /0° Ц и под конец в 37-44° Ц, прежде чем горшю-1 поf1дут в обжигательную печь 1 и подготовятся к сажанию в стеl(ловаренную neЧI>. Они дол:жны быть проводимы чрез эти температуры постепенно, и должно обращать большое внимание, чтобы она не перес1<а~сива1ш на несколько градусов и чтобы следующая температура не бьIJш бы значительно выше предыдущей. Всякое течение воздуха, кото­ рое, особенно вначале, непосредственно попадает на rорш1<и, I{райне вредно; однако частая перемена воздуха в горшечном отделении, чем удаляется воздух, напитанный водяными парами, не толы<о полезна, но и необходима" Это может быть леr1<0 произведено посредством отдуш11н в по1<рышн:е и боках здания близ крыши, не подвергая горшки ш~посредственно току воздуха. Выполнение всех этих условий при обыкновенном устройстве совсем не леr1<ая вещь на большей части плавилен. Обыкновенно горшки с,тоят в хранилищах, в которые воздух имеет доступ отовсюду; перед употреблением их ставят на полати или подмост1п1, находящиеся в гончарне или в плавильне, подле плавилыюй печи, на одном конце 1<оторых температура выше, а на противоположном ниже. От этой неровности происходит новая опасность, 1соторая еще увеличивается от частых переносок туда и сюда и неизбежных толчков; потому что нет ничего тnкоrо ломкого, кшс необожженный горшок. (Подробности о сушении горш1<ов смотри в конце, в отделе: «06 устройстве стеклянного завода»). Температура гончарни, где делаются горшки, должна быть по возможности ниэ1\ая и ровная. Сушение горшков продолжается обынновенно 5-8 месяцев. Первая суш1<а rорш1<ов, изготовленных от руки, должна происходить на месте, где сделан rоршо1<, что представляет неудобство. Первая сушка всех частей (около месяца} 1 ОбJJСllгательн.ая 1lечь есть пламенная печь, 1соторая или соединяется с плавильной печью и нагревается пламене:мJ проходящим из последней, или, лучше, бывает отдельна и снабжена особенной тошсой. Внутренность печи построена из огнепостоянного камня, который сверх того окружен обкладкой из обыкновенных кирпичей. Особые печн устранваются с топ­ J{ОЮ внизу. Горшки ставятся на под ее не непосредственно, но на несI{QЛЬ­ ко кирпичей, поставленных на ребро. В обжигательных печах обжигают таю1се 1шрпичи и другие припасы. Горш1ш, высохшие при температуре сушнльнп, вносят в холодную печь н начинают особо протапливать ее. iKap мало-помалу усиливают до тех пор, по1<а не выделится большая часть воды из глины, что узнается по тому. что тогда глина становптся звуч­ ною. Torдr1 жар обжигательной печи значительно уснлнвают, так, чтобы он (но толь}(о мало-помалу) дошел почти до того жара, который придется переносить rорш1<у в плавильной печи.
стеr<ЛОВЛРЕНИЕ, или ПЛАВI<А СТЕКЛА 195 горшка должна быть по возможности равномерна. Чтобы дно сохло одинаково CI(Opo с нижними частями горШI(а, необходимо под дно 1<ласть сухую глину или нижние части стенок о:<ружать сырым холстом. Когда горшки 01<регrнут до того (1-2 месяца), что с них можно снять форму и их безопасно снять с доски, тогда их nepeнocSiт в особую сушильную комнату и z<.ладут обыю·ювенно на бо1с. Весьма нерационально поступают и ногда, помещая подсох­ шие горшr<и на печь. Через 1-2 месяца сушки в теплой комнате (с постоянною и равною переменою воздуха) горшки должно про­ сушить в l{OMI·taтe или на полатях, ещ~ более теплых, и тогда уже переносить в печи. Кроме двух описанных родов изготовления горшков, пробовали делать их на гончарном станке и посредством пресса, но, кажется, этими пробами не были довольны. Большое облегчение для сте1сллняого фабри1'анта произошло бы» если бы он мог получать горш1<и с фабрики глиняных изделий, что нам кажется не невозможным. Именно, если фабрикант r линя­ ных изделий однажды найдет правильный состав для массы (что первоначально и на плавильне должно быть отыскано по опыту), то он должен (и охотно исполнит это) обязаться доставлять горш­ ки, которые бы противостояли огню, и эа все те, которые лоп­ нут, заплатить вознаграждение. Если приготовлять горшки на плавильне, то для того потребны особые рабочие помещения - гончарная комната с необходимыми устройствами и сушильные комнаты. Вся выработка горшков долж­ на быть ведена в размерах пропорционально производству, чтобы горшки имели надлежащее время для сушения и чтобы гончарная работа шла почти беспрерывно. Вся эта соразмерность опреде­ ляется числом употребляемых горшков и времене:\I служения каж­ дого горшка. Это же зависит от качества глины, от достоинства выработки и сушки и от своАства варимого стекла. Плавильня доставляет гончару глину и цемент растолченными, все другие работы делает он сам. · За работу должно бы платить ему тем лучше, чем дольше rорш1{и стоят в печи, та1<:им образом косвенно наказывать его за худую работу. Чтобы всегда иметь хорошо высушенные горшки, необходимо при плавильне иметь запас их по крайней мере на 3 месяца. Ценность r~здер:нстси на горшок в данно~r месте, разумеется, прежде всего зависит от различных цен глины и рабочей платы, а также от различных величин горш·ков.. Если, например, будет горшок в 3' (85 см) вышиt1ы и ширины BBN>XY, толщиною вверху 2'' (4.7 см), внизу 21/2° (5.9 см) и в дне 3" (7 см), то на зто }3*
196 СТЕl\ДЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСl<Л51 ЧАСТЬ употребится около 18 пуд. (300 I<:r) массы, J{оторая, состоя из 2 частей (сырой и жженой) глины и 1 части uемента,* должна быть составлена нз 12 пудов глины и 6 цемента. Если пуд глины стоит 20 коп., за что обыю-юв~;нно везле можно иметь ее, и если считать uену цемента на половину больше, то это состапнт 4 руб. 30 коп.; если при этом считать рабочую плату для из1--о­ товления глины и формования, а также издержки на обжигание в 65 коп., то такой Гt1ршок будет стuить 5 руб. 30 1<0п. Мень­ шие горшки, употребляемые обыю-ювенно на боrемсl(ИХ и немец" 1ШХ ПJiаВИJIЬНЯХ, стоят средним числом от 3 ДО 4 руб. 1 Дело гончара состоит обыl(новенно не толЬl{О в работе rорш1<ов, но таюке в приготовлении огнепостолнных кирпичей для печей, в производстве лав и тому подобных глиняных частей. За~tетим эдесь, что при хорошей глине и обыю-rовенных сортах стекла горшю1 должны стоять средним числом не менее ме­ сяца. Конечно, при легкоплавком стекле (например свинцовом) и при меньших горшках среднее время должно считать еще 66льшим. Средним временем стояния горшков в стеклянной печи мы назы­ ваем время, полученное чрез сложение времен стояния каждого горшка и чрез разделение полученной суммы на число rорш1<ов. Например, если 3 горшка стояли 2 дня 5 горшков " 6 днсil 8» ))15)) 20 )) ))27» 7 » » 35» тосреднеевремяесть (2 ·3+5·6+8·15+20·27+7·35),делен­ ное на 43, или около 22 дней. Это мало. Значит, есть какие-либо недостатки в гончарном деле. I<orдa горшки получают незначитель- ·ные трещины, то их после nыработки стекла залечивают, т. е. залепляют глиною. Чтобы это сделать, горшок поворачивают к рабочему отверст.ню щелью и щель закладывают куском глины или посыпают изнутри песком (если щель на дне), или пш<рывают снаружи кирпичами, если щель около утора, т. е. в нижних частях стенок. Обоими последним-и средствами делают стекло около щели густым и неспособным к вытеканию. * Т" е. шамота. [При.А~. ред.]. 1 Нам известна одна стеклоплавильня, в которой горшечник, не имею­ щий помощников и долженствующий помогать при всаживании rорш1,а, получает 65 коп. Напротив~ мы знаем цругую1 на 1соторой горшечник полу­ чает в год около .. 800 руб. Последний целает средним числом в день по 4 горшка и имеет 4 помощников, которым платят по 30 коп. Таким обра­ зом, каждый горшок стоит 1 руб. рабочей платы.
СТВI<ЛОВАРЕНИЕ, ИЛИ ПЛАВI\А СТЕI<ЛА 197 [Г.J О стеклоплавильных печах Чем выше температура в печи, тем скорее и лучше, т. е. совер­ шеннее (чище), плавится состав. Но пирометрическое действие печи заnисит, с одной стороны, от рода горючего :материала, иак было подробно изложено раньше, с другой стороны. - от величины, вида и ан,утрtтнего строения ne 1tu 1 о че.м и скаже~1 вслед за сим. Прежде чем войти n некоторые подробности описания устрой­ стпа печей, аамстим, что это устройство имеет существенное влия­ ние на выгодность производства, потому что составляет одну из важнейших причин получения в печи возвышенной температуры. А чем выше температура печи, тем Cl{Opee стеl{ЛО нагреется до той степени жид1<ости, * которая необходиl\tа при выплав1\е; че~r же Cl{opee совершится выплавка, тем меньше израсходуется топлива и тем Cl{Opee оборотится l(апитал, - топливо же и СI{орость воз­ врата капитала составляют одни из важнейших условий выгоды стеклянного производства. Рассмотрим эти положения вкратце; по­ дробности же и способ вывода помещены в том выпуске «Техно­ логии по Вагнеру», в котором описаны горючие материалы и упо­ требление их в практике. Чем выше температура печи, тем скорее идет выплавка, - вот основной вывод науки. В общих чертах он понятен сам собою. Нельзя довести стекло до температуры плавления (около 1600° Ц), если жар печи ниже этой температуры, потому что в плавильном горшке не совершается никаких процессов, отделяющих тепло" Потому необходимо, чтобы жар печи был выше температуры пла­ вления стекла. А как передача тепла производится, при прочих равных условиях, тем скорее, чем больше разность температур нагреваемого тела и источника теплоты, то и очевидно, что чем выше температура печи, тем скорее совершится передача тепла, т. е. тем короче будет время плавки. Но при этом требуется решить существенный для практики вопрос: насколько сократится время выплавки, когда температура печи увеличится на известное число градусов? Другими словами: стоит ли хлопот~ть об· особен­ ном возвышении температуры, если это достигается только многими усилиями? Может быть, эти усилия для возвышения температуры окажут столь ничтожное влияние на время плавки, что выrоды от сокращения времени плав:ни не покроют расходов, неизбежных с усилением средств для возвышения температуры? Вот этот-то вопрос и решен Шинцем (особенно в статье его [в] Diпglers Polytech" Journat, 1862, Juni); он доказал, что самые незначительные повышения температуры печи ОI(азывают огромное влияние на время выплавки. * Т. е. до такой степени текучести. [Прим. ред.].
198 CTEI<Л5IHHOE ПРОИЗВОДСТВО6 ПРЛКТИЧЕСI<А~ ЧАСТЬ Передача теп11а от источнш<а теплоты, имеющего температуру Т и находшцеrося от данного предмета на расстоянии е футов, n тече­ ние z часов, определяетси формулою: t= Т[1- е (1-т2+m4 - •• ·)]. i lг.•z .58.178 1.3 1.2 .5 В этой формуле t означает темп~ратуру нагреваемого ·тела (у нас сте1ша) на расстоящ·1и е по истечении z часов; Т- темпе- - . с . ратуру источника тепла (пеЧи), /l, = -d; С есть теплопроводность s. наrр~ваемоrо тела (для сплошного кварца С= 0.5, для пес1<у 0.162, для сплошного ~.е.па С= 1. 7, ДJIЯ измеJ1ьчешюrо 0.06); s есть удеJ1ь­ ная теплота нar.peвael\roro тела (около 0.2 для материалов стен:т1, 0.17 для сте1~ла); d ест1э удельный вес нагреваемого тела (средний уде.т~ьныtl вес м3ссы, из которой плавится обыкновенное cтel{JIO 1.3, - е самого стеюш 01~оло 2.5), наконец т = -!----~ . Итш<, в этой 1ll.z .74.075 формуле при данных Т, е, z ИЭ:\tенчивый член есть /г,. Он зависит от материала 11 состояния стекла. От него зависит времн плавю1. че~I больше !г, тем больше t; т. е. тем CI<opee ВЫПЛё.lВЮl. Например, если те)rпература печи 1850° Ц, то в течение 1О часов температура внутри горшка, имеющего диаметр 2' (т. е. полагая е = 1'), мы буде:м и~1еть те~шературы: 1726°, если ll = 0.38; 17 49°, если /i, = 0.58 и 1758°, ес"1и k =О. 70. Иэменеш1е xoтSI незначителыюе, но весьма бо!1ъшой важности. Оно показывает причину различного времени выn"1авки разных сортов стекла. Для массы на зеленое сте1<ло k = 0.39; дw1я массы с поваренною солью 0.67 (следовательно, пова­ ренную со.1ь прибавлять выгодно для быстреl.\шей выплав1<и); для беJ1ого стек.'ш ОI~оло 0.58; для готового сте1<ла, l{Oтoporo тепло­ проводность бо.1ьше, чем с~1еси (потому что масса сшюш1-шя), k = 1.03 . При п.1авке, очевидно, k из~1еняется, а именно - постепенно увелич~-~вается по ~1ере удаления воздуха из массы и по мере обра- •'У... зовшшя стекла, а пото~1у мало-по~1алу увеличивается и скорость Передачи тепла: Но обрати~1ся к существеннейшему, а именно: к зависимости между !- температурою :массы и Т- температурою печи. Для определения этой зависимости примем е = 1', k = 0.38 (наименьшее значение при смеси, содержащей rлауберову соль) и иайде~r по формуле время (z), в ~оторое при данном Т (темпера­ тура печи) нагреем стеклянную массу до температуры от 1600 до 1700° Ц: если Т = 1650" времяz= 48ч. по"Тiучится 1700° 13 ч. 1750° 6ч. 1800° 51/fJ и 15 ч. 1850Q 7ч. 1'емпература t= 1600° 1600° 1600° 1600° и 1760° 1700°.
СТЕI<ЛОВАРЕНИЕ, ИЛИ ПЛАВI<А СТЕI<ЛА 199 Следовательно, возвышая температуру печи толы<о на 50° (от 1650° до 1700°), мы СОI{ратим время выплавrпr стекла, температура плавления которого ОI{ОЛО 1600°, почти в 4 раза, а именно: вместо 48 часов потребуется только около 13 часов; для сте1<ла, пла­ вящегося при 1700° (напри.мер для оконного), изменяя температуру печи от 1800 до 1850°, СОI<ратим время плавки от 15 часов 1ш 7 часов. Чтобы нагреть массу до 1700°, нужно 48 часов при теыпературе печи в 1750°, 24 часа, если Т = 1770°, 12 часов, ес1ш Т = 1810°, 1О часов, если Т = 1820~, 7 часов, если Т=1850°. Если Т = 1850'), то чрез час масса будет иметь темriера­ туру 1461°, чрез 2 часа 1574°, чрез 3 часа 1624°, чрез 4 часа 1654::>, чрез 5 часов 1674°, чрез 6 часов 1690r), чрез 7 часов 1702°, чрез 1О часов 1726°, чрез 20 часов 1762°. Чтобы выплавка длилась не более 10 часов, нужно, чтобы тем­ пература печи была на 100°-130~ выше температуры ш1авления сте1{ла; чтобы время плавки было не более 24 часов, нужно, чтобы разность температур (Т- t) была не менее 70°-80°. При изменении k и е (т. е. Диа:ыетра горшков) из.меняется и время плавки. Чтобы показать влияние измерений горшков, заметим, напри:\tер, что при горшке в диаметре 2' нужно 12-часовую плавку при Т= 1811:); при горшке в 1' диаметром нужно для 12-часовой плавки, чтобы Т было равно 1754°. Итак, сократить время плавки можно следующими способами, и все различие во времени выплавки на разных заводах зависит от следующих причин: 1. Понижение температуры полного плавления стекла. От того свинцовое стекло, стекло богатое щелочью и т. п., выплавляются скорее. с 2. Увеличение величины k = -d, т. е. увеличение тешюпро- s. водности и уменьшение теплоемкости массы, уменьшает время плавки. Пото.му-то прибавление легкоплавких веществ (например поваренной соли), однообразность засыпи, чтобы оставалось меньше воздуха, полное измельчение массы, род материала и т. п. 01<азывают влия­ ние на время плавки. 3. Изменение величины горшков оказывает важное влияние. Полезно для сОI{ращения времени плавки уменьшать горшки, но как в малых горшках мало массы и она хуже, то тут должно соблюдать середину. Увеличив диаметр в 2 раза (например от 1' до 2'), мы хотя увеличим довольно эн4чительно время плавки, но зато и увеличим массу получающегося стекла. Подробнейший ана­ лиз формулы и данных опыта может со временем указать наивы­ годнейшую емкость горшков для быстрейшего хода. плавки. Так,
200 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСКМI ЧАСТЬ например, еслп Т = 1600°, t = 1700°, k = 0.66 и время плавки z = 15 часам, то е = 1.1, с.Тiедовательно, диаметр= 2.2'. 4. Возвышение температуры печи есть одно из самых суще­ ственнеf\ших п одно из возможных средсто для СОI<ращения nрr­ менп птшки данного сорта стеюш. Предыдущие nлишпш часто не заrшсят от воли фабриl(анта, а от потребности в сте1<ле данного сорта п в удобствах вырабоТI(И. А потому для со1сраще1-1uя вре­ .Аtена выплавт<.а а расхода горючего долJ1сно обращать главное внuяание на возвышение т.е.шzерат.уры печи. Это достигается не только: 1) родом топлива, но и 2) устройством печи, 3) постаноn­ н:ою или расположенпем горшков, 4) материалом печи и 5) спосо­ бом отоплеюш. На это и должен фабрикант обращать главное свое вниманпе, I(orдa хочет со1<ратить расход топлива и сократить время плавки, т. е. у.меньшпть время, в I{оторое все почти 1шстера не заняты сооею специальною выработкою готового стекла. Для некоторых читателей необходимо заметить, что вышепри­ веденная фор~1ула и все ее следствия выражают ход процесса только в общих чертах; она основана на немногих наблюдениях и точных научных выводах, но несомненно, что она содержит все важнейшие обстоятельства. Вопрос сводится к вопросу о температуре сте1шоплавильной печи, а это вопрос сложный, как уже указано ранее. Теперь обратимся к частностям, причем будем следовать Штейну. Рассмотрим сперва влияние и значение вида и формы печей. Плавление стекJ1янноrо состава должно производить так, чтобы в него не попадали частицы золы и угля" Таким образом, горючий материал не должен находиться в самом плавильном пространстве, но его должно снабжать горящими или горючими газами, чрез сжи­ гание которых должен производиться плавильный жар. Из этого следует, что стеклянная печь должна быть пламенная, т" е. отапли­ ваема пламенем. Ее топка лежит всегда под нагреваемым простран­ ством и притом или в середине, или несколько с края, следова­ тельно, стеклоплавильная печь есть стоЯIЦая пламенная печь, в большей части случаев с центральною отошшю, которая обы1<но­ венно имеет два главных устья. Только исключительно и в виде испытания приводили воздух в топку сте1<лянной печи посредство~r иехов, например Chance в своей печи с антрацитовым топливом" Мы держимся, однако, мнения, что это сообразно с целью во всех случаях, и потому приводим (фиг. 26) печь с мехами Бельфорда" устроенную для каменноугольного топлива. DD-две низких шахты, наполняемые чрез отверстия се. Зольники ЕЕ закрыты дверцами f f непроницаемо для воздуха. Чрез трубу F посредством мехов вго-
CTEl\ЛOBAPEl-IИE, ИЛИ ПЛАВI<А СТЕl{ЛА 201 1-шется nоздух и проводится в обе стороны под решеп<у посред­ ством ветвей 00, снабженных при il l{Лапанами для того, чтобы соразмерять ток nоздуха. Другая часть воздуха идет по трубам· НН, и ТШ{ J{ЗI{ они проходят чрез нагревающее отделение Jl, то она нагревается и идет чрез отверстия /i/i в пролет dd для полного сжигании газов, происходшцих при раз.пожении I<аменноrо угля. Трубы НН с той же целью, каr{ и трубы OG, также снабжены 1ша­ панами }}; А есть свод, В - прилаша1 п.ля горшков, аааа - рабо­ чие отверстия, е - углубление для принs1тня выбежавшего стекла" Насколы{о нам известно, эта печь введена таю1<е в Бельгии. ИтаI{" Фиг. 26. Печь с мехом и нагретым воздухом. в огненной печи горение производится с помощью вдуваемого ма­ шиною воздуха, что дает возможность по произволу весьма. легко увеличивать и уменьшать жар и позволяет более экономи­ ческое употребление топлива без введения трубы, производящей тяrу. Обыкновенная стеклоплавильная печь отличается от других стоячих пламенных печей, шахта которых сверху открыта и дей­ ствует для производства тяги как дымовая труба, тем, что в ней нагревающееся пространство закрыто сводом; от лежачих же п"т~а­ менных печей (часто употребляемых для передела металлов и для: многих химических производств) те.м, что в ней нет обыкuовенной трубы, которая соединяется с нагревающимся пространством узким каналом, называемым «пролетом». Вход воздуха, происходящий в лежачей пламенной печи чрез тягу, производимую высокою трубою, в стоячей- чрез тягу, произ­ водимую верхнею частью печи, а также часто посредством :мехов,_
202 СТШ<Л51ННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСI<А51 ЧАСТЬ может быть произведен здесь или посредством большой потери теплоты, пли посредством пристроенной I< плавильной печи побоч­ ной печи, служащей I<ак .Тiежачая труба. Потеря тепдоты происхо­ дит от того, что нагревающееся пространство имеет относительно очень малую высоту, чтобы могла произойти необходиман тяга воздуха единственно посредством разности темпера тур нагреваю­ щегося пространства и окружающего воздуха. Устройство настоя­ щих дымоотводных труб, l(оторые на первый взглsщ 1шжутся очень полезны и необходимы д.rш производства правильной тяги, это устройство находит много препятствий n практическом отношении, хотя и приносит в действительности мало пользы. 1 При плавлении ь Фиг. 27. Труба у рабоче ... го отвер" стня. с.текла дело н:асается пменно того, чтобы равномерно нагревать массу, находящуюся в нескольких горшках, а потому необходимо иметь большое пространство, на­ гретое равномерно с:иJiьно. Потому горячие газы должны не просто проходить пространство по одному напраnле­ нию, но должны направляться на I<аждый отдельный горшок, и это издавна производится лежащими над каждым горш1<ом рабочими отверстиями. Пламя, выйдя из того места, где лежит топливо, охватывает горшки и выходит на верх каждого из них чрез рабочие от­ верстия. Когда хотят усилить тягу, то это до сих пор обыкновенно производят следующим образом. Или четы­ ре, или многие маленькие трубы от 5'5 11 до 6' высо­ тою и 6'' (14 с.м) в отверстии распределяют сообразно с це"11ыо по Оl{ружности печи между каждыми двумя рабочи.\ш отверстиями (фиг. 27), или помещают их в четырех углах печи, или, в виде исключения, делают в сре­ дине свода отверстие, наставляют на него l{Олпа1<, из средины которого идет отводная труба к обыкновенной дымооой трубе, кан: в английских печах для свинцового сте1<ла, о чем будет сле­ довать описание. Там, где не сделано сообразного с целью устрой­ ства для искусственного усиления тяги, там необходимо принимать за правило -делать топку против дверей плавильни или над печью .делать конический, оп<рытый сверху колпак, или придавать, как в АнrJtии, самой плавильне (гуте) вид горна или острой I<рыши из железных листов (фиг. 28). Воздух, входя в поддувало или в осо­ бые отверстия (дуплеШI(И), образует тогда с топливом пламя, выхо­ дящее из рабочих отверстий и направляющееся вверх, потому что в гуте будет постоянная тяга снизу вверх от того, что воздух в гуте ·более нагрет, чем снаружи. 1 Только в виде нсклюt1ен11я кое-где снабжают сте1,лоплавильные nечи трубами.
СТЕI<ЛОВЛРЕНИЕ, ИЛИ ПЛАВКА СТЕl<ЛА 203 В настояrцее время прш<тичесJ{и· достижимое устройство тяги должно быть соединено с обыкновенною формою устройства печи. Прямо над печью или над рабочими отверстиями почти невоз­ можно или очень дорого было бы устраивать трубы. Труба для тяrи до;1жна быть в стороне; она должна оставаться нетронутою, когда печь переделывается. Каналы дJШ входа в эту трубу должны идти внизу печи, потому что вверху и мало места для них и при перекладке печи надобно было бы пере1<ладывать и все I(аналы; а потому приводим описание устройства, сообразного с эти­ ми условиями. Для этого в ш<ружаrощей стене можно де­ лать над каждым горшком боль­ шие отверстия (или по жела­ нию · несколько маленьких), находящиеся в связи с иду­ щим вниэ I<аналом. Все вниз идущие каналы на высоте лавок соединяются в общий горизон­ тальный r<анал, идущий кругом печи и соединенный с отдельно стоящею (сбш{у) дымовою тру­ бою. Само собой разумеется, что рабочие отверстия во время плавI<и должны быть плотно закрыты и на потребном месте должен быть сделан клапан, чтобы можно было по надоб- ности уменьшать или увеличи- Фиг: 28. Разрез конической стекло­ плавильни. вать тягу. I<роме этой цели, таким устройством достигается еще та выгода, что горшки нагреваются со стороны, обращенной к стене печи, и уменьшается излишняя потеря тепла; потому что стенки, окружающие горшки (или так называемые окружки), будут нагреты газами, идущими по трубе. Здесь должно упомянуть, что прежде плавильные печи чаще, чем теперь, соединялись t побочной печью, или так называемым ошевом, одним или двумя. Эти боковЬiе печи действовали как трубы, в которых часть проходящего тепла должна употребляться на дело. Они служили для согревания горшков, для закаливания стекла, или для сушения и для прокаливания (фриттования) сырых веществ. [О том,] как сильно добиваются, чтобы удержать как-нибудь значительное количество теплоты, теряющееся при плавлении стекла, было говорено раньше. Но сомнительно, чтобы употребление по­ бочной печи без трубы было самое выгоднейшее. Когда же при-
204 СТЕl<Л51ННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСI<МI ЧАСТЬ делана труба, тогда можно сделать ТШ(ое устройство, что газы 1ши проходят прямо в нее или прежде проходит чрез побочную печь. Впроче~r~ в практике должно помнить, что l(Ш{ бы сообразно с це.11ыо ни было произведено устроИство новой плавильной печи п кш<ой бы род топлива ни был употреблен, пирометрическое действие печи неизбежно будет изl\1сш1ться с течением времени. В этом отношении можно различать три периода. В первом периоде, предполагая устроНство печи сообразным с цеJ1ыо, можно вырабатывать самое трудноплавкое стекло; потом это станоnится невозможным, и тогда приходитсSl брать более плавкиИ состав" Наконец, в третьем периоде температура печи еще более опускаетсs1 и наступает расплавление массы на своде, и оттого сте1<ло стано­ вится нечистым, когда растопленная :масса со сводов I(aПJieт в горшки. Очевидно, что от общего и частного расплавления и отска­ кивания массы при [работе] печи происходит расширение плавиль­ ного пространства. Если теперь, ка1< и вначале, в единицу времени очаг производит одинаково большой объем газов, то они, чтобы наполнить расширившееся плавильное nространство, должны рас­ ширяться больше, чем прежде, и, следовательно, температура их должна понижаться. Но единственно в этом нельзя полагать осно­ вание такого явления, - это происходит еще больше от того, что глиняная (кирпичная) масса, из которой сделана печь, сплавившись или пропитавшись сплавленным веществом и сделавшись оттого ПJ1отнее, бывает лучшим проводником тепла; таким образом больше теплоты, чем вначале, выходит наружу, и свод, сделавшись на поверхности глазурованным, теряет свою лучеиспускательную спо­ собность. Из означенных изменений, претерпеваемых печью в ее разме­ рах, а также в способности проводимости и лучеиспускания ее массы, следует, что невозможно производить стекла одинакового достоинства беспрерывно в одной и той же печи.* Мы не сомневались, что устройство дымоотводной трубы для тяги может помочь злу или значительно уменьшить его влияние, производя первоначально слабейшую, а при конце стояния печи более ·сильную тягу воздуха. Вид плавильных печей. Древнейшие известные нам плавильные­ печи имели вид почти конуса о трех ярусах (внизу топливо, * Гораздо более совершенные современные стеклоплавильные печи в период нормальной их эксплоатации позволяют осуществлять в них строго заданный режим работы. Печь, проработавшая положенный срок (обычно около года) и вследствие износа не обеспечивающая требуемого. режима, капитально ремонтируется. [Прим. ред.l
СТВI<ЛОВАРЕНИЕ, ИЛИ ПЛАВI<А СТFЖЛА 205 в средине горшки), как говорит I<у1шель в своем достойном веры сочинении. Печи позднейшего периода с пристроенной побочной печью или ошевом представляют первыИ успех в строении печей; при них являются с1<амьи с корытом для воды и с железками, I<aI< они употребляются еще и ныне. Из этих древних печей с I{руглым лоперечным разрезом произошли потом I<руглые немец1(ие (и фран­ uузс1п1е) печи; подобная им еще до сих пор употребляется в Англии для плавления хрусталя, а у нас для всех стекол. Потом на место их явились печи с эллиптичес1(И.М и прямоугольным поперечными разрезами, из I{оторых продолговато-прямоугольная до сих пор .считаетси в Западной: Европе за практически выгоднейшую. Которая форма есть лучшая-до сих пор в практике не решено, по ~<раИней мере мнения разделяются. В Англии для свинцового сте1<ла наивыгоднейшею считается I{руг лая печь, и ее строят для 1О горшков 46" в верхнем диаметре. В Германии печи бывают частью l(руглые, частью эллиптичесl{Ие или прямоугольные; во Франции и Бельгии всем другим предпочитается продолговато-четырехугольная печь. У нас издавна строят круглые печи обыкновенно для 4 боль­ ших горшков. Хотя в прямоугольной печи угловые горшки нагре­ ваются меньше, чем остальные, однако и в круглой и эллиптиче­ .ской печах горшки, стоящие подле устьев, нагреваются также меньше, хотя последние представляют ту же невыгоду, как и первые; но эти имеют то преимущество, что для расплавления такого же коли­ чества стекла, как и в круглой печи, они нуждаются в меньшей вместимости. Выгоднейшая. величина. Хотя опыт научает, что маленькие печи требуют больше горючего топлива, нежели большие, но это существует только до известного maximum'a, увеличивание больше -его не приносит более никакой выгоды. Принимают, что для круг­ лых и 1шадратных (а также для эллиптических, с большим диаметром) печей диаметр 8' (2 м 26 с.м) представляет этот maximum, 1 ·в продолrовато-четыреуrольной печи он, кажется, будет для про­ .дольного диаметра 12' (3 м и 4 см) и для поперечного диаметра 8'. При горш1<ах мы уже привели пример, чтобы доказать, что большие горшки выгоднее маленьких. И опять здесь величина горшков должна быть не более известной меры, что условливается: 1) тем, что в печи выrодн~е иметь много горшков, чтобы было 1 Круглые английские печи для свинцового стекла немного уклоняются от ·этого, потому что они имеют внутренний диаметр в 12'7" (3 м 461/1) см); при­ чем они, без сомнения, заключают 10 горшков диаметром в 46'' (1 м 81/2 см)J в l{Оторых может быть расплавлено 54 пуда стекла. Такая печь ежене­ .дельно потребляет около 56 пуд. (18 до 24 т по 2032 немецких фунт.= 1016 кг) каменного уrляJ и время плавления продолжается 50-60 '9асов. Напротив, -печь с 12 столь же большими горшками потребляет вдвое большее коли­ .чество каменного угля и доставляет стекла только на 1/Б больше.
206 СТЕI<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСI<АЯ ЧАСТЬ больше рабочих отверстии и чтобы скорее шла выработ1ш; 2) что малые rорш1а1 держатся дольше и труднее дают трещи1-1ы, и 3) что при продолговатой форме печи выгоднее иметь два рнда меньших горшков, чем при круr;юН форме 4 больших ropuшa, потому что nри первом расположении менее теряетсп пространства, чем при второ~1, и 4) .малые rорш1п1 обусловтшают бо.Тiее СI(орую выплаВI(У. Ранее приведенный пример, rоnорящий в пользу больших rорuшов и бо.пьших печей, относитсп к печам с древесным топливом. По­ тому мы 3десь приведем другой пример, касающийся печей с I<амен­ ноуrольны.м топливоl\1. Маленькая печь с 6 горшками по 5 пуд. в 23 раза употребляла 103 800 фунт. J{аменноrо угли и произ­ водила 27 600 фунт. сте1<ла. Большая печь с 10 горш1{ами по 15 пуд. употребляла в 5 раз 76 500 фунт. I<аменного угля и производила 30 тыс. фунт. стекла. Каждые 23 плавки продолжались .месяц, а 5 плавон: производились в неделю. Таю,1м образом, в 1/ 4 времени п [при расходе] 8/.1 горючего материала большая печь произвела такое же количество сте1<ла, как и маленьн:ая. Когда мы обратим внимание на значительный: ущерб от горш­ ков и на трудность постройки хорошей печи, то мы должны будем повторить, что большая выгода или, по 1срайней мере, значительная экономия в топ.Тiиве должна происходить тогда, когда мы буде~t плавить стекло в обыкновенных лежачих пламенных печах. В самом деле, это уже испытано в Англии Гросфильдом (печь которого оппсана и представ.пена в Dingl. Journ., LXXXVI, 424). На этот пред.мет необходимо обратить должное внимание, что лежит в интересах наших стеклянных фабрикантов. Та1< I{aic отдель­ но~1у фабриканту нужно преодш1еть большие трудности и, ыожет быть, потерпеть большой убыток от производства испытаний, то хотелось бы, чтобы многие фабрш<анты соедини.11ись и произвели бы изыскания на общие издерЖl(И. Классифи1саz{ия nerteil. Из того, что было выше приведено о стеклоплавильных печах, выходит, что их можно существенно разделять: 1) относительно поперечного разреза- на 1сруглые, nродолrовато-1<руглые (первоначальная немецкая печь, английская. печь для свинцового стекла), квадратные и продолговато-четырех­ угольные (французская печь); 2) относителыю топлива - на печи с древесным топливом и на печи с I(аменноуrольным топли­ вом. Из последних бывают такие, l{Оторые нагреваются бурым углем, торфом, антрацитом и чаще всего каменным углем, и послед­ ние снова имеют прямое или непрямое (газовое) отопление. Всякое другое разделение несущественно; потому что очевидно, что плавление всегда происходит при одинаковых условиях, I(акой бы род предметов ни обрабатывался после плавления. Потому ничего не может изменяться как в основных правилах для строе-
СТЕI<ЛОВАРЕНИЕ, ИЛИ ПЛАВКА СТЕf<ЛЛ 207 ния печей, так и [в] главнейшем щ1утреннем устройстве их, должно ли будет производиться дутое стеr{ло, или оконное сте1<ло, или­ I{акой-либо другой род стекла. Только добавочные части, т. е. части, которые относятся к приданию формы, а также потребные особенные побочные печи разнятся при том или другоl\1 случае. Заметим: здесь, что мы приводим описание разных стеl{лопла­ вилы1ых печей, устраиваемых за границею. Весьма многие наши руссI{Ие стеклошrавильные печи имеют следующие особенности: 1) они строятся круглые (или l(Вадратные с ОI(ругленны.ми угла.ми) для 4 больших горшков, диаметр печи обыю-ювенно ОI(ОЛО 7', чаще немного больше; 2) в подземном фундаменте печи длинная тоm(а, без решетки. Топливо - дрова, которые кладутся на выпу[(лый (для ската углей и шквары) под. С одной стороны топки отверстие для шуровки (I<идки топJiива) и под ним отверстие для входа воздуха. С дру­ гой стороны (назовем ее заднею) отверстие для очистки пода и т. п. С боков внизу несколько малых отверстий для притока воз­ духа и для выте1<ания шквары. Длинная тош<а сводится вверх сводом, открытым по всей своей длине для входа пламени вверх.­ Отсутствие решетки весьма характерно для наших печей. Оно основывается, конечно, отчасти на довольно большой дороговизне железа, но r лавным образом на отсутствии стремления к сбере­ жению топлива. Решетка очень помогает сбережению топлива и увеличению пира.метрического действия, как это будет подробно объяснено в выпуске о топливе. Заметим теперь хотя одно: когда есть решет1{а, то холодный воздух входит чреэ нее и проходит в определенном количестве, распределяется равномерно по всему пространству, занимаемому тошшвом, и не может (если не взять его большой излишек) ускользать (отнимая теплоту, охлаждая), не производя нагревания) что весыш легко происходит, когда воздух входит боковы~ш отверстиями, соприкасается тоrr~ько с частью топлива одною стороною своей струи; 3) третья особенность наших печей та, что лавки, на которых стоят горш1<и, стоят довольно высоко над тем :местом, где горит топливо, что воаможно только при топливе, дающем длинное пламя. Расстояние :между лавками и подом в заграничных печах обы1(новенно меньше, так что плаl\Ш идет только наклонно, в рус­ ских же печах оно идет сперва прямо вверх, а потом только изгибается в бока. Это условие содействует большей потере по.:. лезноrо действия теплоты, развиваемой тошшвом; 4) своды в руссI(ИХ стеклоплавильных печах часто выводятся так, что не имеют надлежащих прочных точек опоры, оттого они изгибаются и портятся. В дальнейшем изложении мы будем иметь случай говорить о печах, сходных с нашими.
208 СТЕIШЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI\ТИЧЕСI<А~ ЧАСТЬ (Д.]О по~троИI<е плавилъных 11ечей Есть несколько родов строения плавильных печеИ, именно: из глиняной массы или из сделанных l(Ирпичей, I\оторые употре­ бляются шш высушенные на воздухе, или обожженные. Та1<ис кирпичи изготовляются гончаром и всегда должны быть запасены для построй1п1 печи. .1V1acca их состоит обыкновенно, ис1(лючая сводовые камни, из равных частей глины и песку, ИJIИ в пропор­ циях, приведенных ранее. Мы того мнения, что не должно вовсе брать песку, когда только прибавку можно произвести достаточ­ ным количеством жженки. Кирпичи и все другие части печи выде­ лываются в формах и сохнут в них. Форма r<ирпичей должна быть точно определена заранее, потому что иначе пригонка обтесыва­ нием портит много кирпичей. Кирпичи, особенно для свода, должны иметь форму совершенно надлежащую и должны плотно прихо­ диться друг I{ другу. Кирпичи связываются цементом из воды, глины и жженки. Должно брать по возможности мало этого цемента, чтобы при варке не образовалось щелей на месте этой замазки. С11~роение из .Асассы есть работа, совершенно подобная фор­ ъюванию горшков. Прежде она главным образом употреблялась при строении круглых пече". Однако высыхание такой печи тре­ бует очень много времени, которое естественно совершенно теряется для производства, когда имеется только одна печь. Кроме того, в такой печи, когда ее нагревают не постепенно, происхо­ дят разрывы, которые должны быть починены, и эта печь держится не дольше, че.м построенная из кирпичей. Притом этот род сле­ дует рассматривать как совершенно оставленный. Постройка из изготовленных камней представляет прежде всего ту выгоду, что камни могут быть сделаны и совершенно изготовлены к постройке, между тем как старая печь еще упо­ требляется. Большая выгода состоит в том, что строение из таких камней может быть быстро окончено и печь, спустя немного времени, может быть употребляема для производства. Единствен­ ное, что можно привести как невыгоду этого рода печей, есть необходимость изготовлять камни различной формы и величины и, следовательно, соответственно деревянным формам, причем нужно -строго принимать в расчет дальнейшую усушку. В этом также находится основание, почему на многих плавильнях, даже выстроен­ ных из формо~анных камней, свод делается из массы, потому что для свода необходимо большое число различных форм. Между тем как печь из массы требует от 4 до 6 месяцев, прежде чем будет готова к производству, печь из формованных камней может быть готова во столько же недель.
· CTEI<JIOBAPEI-ll1E 1 ИЛИ ПЛЛВI<А СТЕl<ЛА 209 Когда предполагается выстроить такую печь, прежде всего сле­ дует определить вид и ее раз.лtеры. Первое Производится по ранее выс1<азанным рассуждениям. Второе выводится: 1) из велисtины и числа гopttt1'oв; 2) из высоты лав1си или дна горtшсов над решет- 1со~'1, там, где печи устраиваются с решетками. У нас часто стекло­ плавильные печи строятся без решетш< -по древнему образцу. Длинный диаметр плавильного пространства в печах квадрат­ ного поперечноrо разреза равняется сумме верхних диаметров горш1<ов, стоящих один подле другого на лавке. Поперечный диа­ метр обьшновенно равен тройному верхнему диаметру горшка (иногда даже больше, хотя ровно без всш<ой выгоды). Поперек n рнд можно ставить, очевидно, толы<о 2 rорш1{а (два ряда), потому что из двух только и можно вырабатывать. Между обоими рядами должно быть пространство, равное ширине горшка, так I<ак обык­ новенно горшки должны быть при сажании протащены чрез это пространство. С11едует еще заметить, что, когда про.межуточное пространство бывает нес1{олько менее диаметра горшка и когда всаживание производится чрез особое отверстие в 01<ружке (стене, ОI<ружающей горшки), тогда промежуточное пространство может быть еще сужено. Мы принимаем всаживание горшков чреэ осо­ бенное отверстие I<aI< единственное сообразное с целью и большой промежуток между двумя, один против другого стоящими горш­ I<ами - за нерациональное. По нашему мнению, он должен быть уменьшен до miпimum'a, и во всяком случае он будет достаточно вели~<, если будет составлять 2/ 8 верхнеrо диаметра горшка. Таким образом, горизонтальные диаметры печи .могут быть самым простым образом определены посредством диаметров и числа горшков. Высота полки над решеткой, т. е. колосниками, 1 высчиты­ вается по горючему материалу и принимается средним числом при древесном топливе за 33". Но в практике в этом происходят колебания между 24" и 40''. Для каменного yrля, пламенность (т. е. способность давать д;шнное пламя) I<оторого очень различна, нельзя заимствовать при­ личных размеров для всех случаев иэ предстоящих практических показаний. В английских печах для свиIЩовоrо стекла случается 1<ак minimum 24" (65 см), как rnaximum нам известно 42" (1 м). Вернее было бы, повидимому (сравнительно с древесными печами), уменьшить это расстояние или, может быть, было бы лучше не­ СI<олько увеличить его для древесного топлива. Бурый уголь и торф стоят между деревом и каменным углем. Если дана высота 1 Колосншш стекловаренных печей делают из глиняных плит, кото­ рые кладут поперек топкн. Сперед11 перед каждым колосником кладется толстая железная полоса, чтобы не обнвалнсь края. 14 Зак. 2207. Д, И. Менделеев~ т. XVll.
210 c,l'lШJiЯI-НIOE пi)оизводство. ПPAl<ТИLJECI<MI ЧЛС'1Ъ лав01<, то прибавляется высо'rа горшков, непосредственно над I{O'l·o· ры.ми ИJIH на 1" до 2" (23 1/ 9 мм до 47 м.м) выше начинае,1·ся свод. Обыкновенно высота свода равняется 1/8 до 2/ 6 поперечного диа­ метра печи. Рабочие отверстия делаются уже n своде и пото.му над ними будет достаточно места для разогревания предметов. Смотря по величине выделываемых предметов, изменяют высоту свободного пространства над горшками и величину 01<он. Соображая, что от правильного положения (и nида) свода чрез­ вычайно сильно зависит пирометричес1<ое действие печи, потому что плавление происходит no большей части от теплоты, отра­ жаемой сводом, и что действие лучистой теплоты уменьшается с уда11ение)1 в геометрической прогрессии (т. е. при увеличении расстояния в 2 раза, теплоты достигнет I\Оличество в 4 раза меньшее), то мы увидим, ttтo свод должен быть l{alc можно ниже и его высота сделана независимо даже от диа~tетра печи. Высота свода над rоршю1м11 в строгом смысле нис1{олько не имеет отно­ шения к диаметру печи и должна при всех размерах быть по воз­ ~южности одинаково велика. Печи, отапливаемые деревом, бывают двух гшшных видов: с очаго~t сбоку (или с двух боков) и с очагом внизу u средине под rоршt(амп. .Мы и приводим рисунки печей обоих родов. По­ с.т~едний род проще и, повидимому, эконо~шчнее не толЫ{О относи­ тельно постройки, но и относительно потребления горючего мате­ риала. Но зато при печах последнего рода сте1ию неизбежно по.т~учает худшие I{attecтвa •.Мы, конечно, не станем эдесь обращать вниыання на прибавочные печи, пристраиваемые 1< сте1<лоплавиль­ ным. Одна из r"1авных их невыгод состоит в том, что они зани­ мают место около печи, необходимое для выработ1<и сте1<11а. Нижняя часть печей для древесного топлива 1 начинается выве­ дением фундамента, как можно видеть в старинной французс1<ой печи для зеркального стекла (для литых зеркал), фиг. 29, при хх. (Местность для печи должна быть по возможности суха или искусственно осушена). Под показанными на этой фигуре 1<амнями фундамента вы[ложены] выступы из песчаника, I<ак п01шзывает фиг. 30. АА есть стена (толщиною около 1') из обыю-ювенного кирпича, употребляемого для плавильных печей, се суть I<аналы для воздуха; ВВ -фундамент для четырех побочных печей. Четырех­ угольные пространства dd, обложенные обы1{новенным I\ирпичом, во всяком случае должны быть наполнены горшечными череш<ами или другим сухим щебнем, потому что они соответствуют ере- 1 Мы не хотим пропустить здесь того, что в некоторых местахJ а особенно в Плосберrе, на Фихтеле, есть та1< называемые строителll печей (печники), которые ездят всюду, чтобы производнть постройIСу печей. [••• ].
CTШ<JIOBЛPEI-IHE, ИЛИ I1ЛЛВl{Л СТЕJ<ЛА 211 1.1.ине печи и должны выдерживать большую тяжесть. I<аналы (они на фиг. 29 изображены буквою а) в нижнем слое делаются в 1' ширины и высоты и по1<рьшаютси крет<ими плитами. Над ними идет друrоИ ряд, с 1<аналами для nоздуха в 5-6" шириною и вышиною (фиr. 31). На фиr. 31 и 34, представляющей разрез по линии СС фиг. 30, эти каналы видны при аа. Ныне подобная юrащш фундамента, который очень дорог, больше не произво­ дитсs1, и выступы вьшладываются тогда то1rы<о, l{Orдa почва, на Фнг. 29. Старая французская печь для литых зеркал. Вертикальный разрез. 1<оторой стоит плавильня, очень сыра. На~<онец, фундамент самой печи и лавш< делается иэ песчаниковых плит g, положение его ясно видно на фиr. 29. Печь делалась или без I<олосников, или с колосниками, которые означены с, с зольником Ь. Над решет­ кой с или вообще на двух противолежащих сторонах печи, rде помещается пространство для вкладывания топлива, вы[ложен] свод для того, чтобы выиграть пространство и служить подпорой своду печи. Этот свод, малый свод устья оо (фиг. 29), так назван потому, что перед ним, чего вообще ныне вовсе не делается, устраивался еще большой тоннель ag (фиг. 32) [(пп на фиг. 29)]. Последний делался так высок, чтобы шураль (истопник) мог 14*
- 1 )12 CTHl\Jl)IHl"IO~ l1Р0113ВОДСТВО. 1lРЛl{'ГНЧ~Сl{ЛЯ ЧЛСТI> свободно стоять n нем и производить свою работу; первый же ТШ( высоI{, чтобы было возможно сажание горшков беа затруднения. Чтобы при производстве его можно было скоро открывать и опять закрывать, он заперт особенноН, для этой це;1и сформоваю.rой гли­ няною заслонкой. Над зо;1ьни~<ом Ь, т. е. отверстием для входа воздуха, вJ<ладывалась плита из глины в 5-6"· толщиною и 1611 шириною (d' фиr. 29 и Ь фиг. 33), так что она nысовьшаетси н с ...... ·······-······ ... . ·········-· ." ......... (! в Фиг. 30. Ннжниl1 гор11зонталы1ыl1 разрез предыдущеi1 печ11. наружу на 511 • На ней ставитси приставная глиняная заслонка, пред­ ставленная в увеличенно~1 масштабе на фиг. 33. В верхней части ее находится при 1 отверстие почти 12" в квадрате, чрез кото­ рое вбрасывается топливо, -устье. По сторонам находятся при 2 два отверстия, чтобы можно было чистить 'Гопку; при ~<аменно­ угольнЫх печах с воздушным l(аналом они не употребляются. Часть 3 называется I<рестом и подпирается [кирпичами] 4,4. Каждый отдельный кирпич, ка~< можно видеть, снабжен маленьt(ИМИ отвер­ стиями с той целью, чтобы в них втьшать железные прут!,Я, по­ средством которых они могут быть насажены и сняты.
Фиг. 31. Верхний горизонтальный разрез с основания предыдущей печн. Фиг. 32. Бпд печи спереди.
214 СТЕЮ151ШiОЕ lIРОИЗВОДСТВО. 11РЛJ{ТИЧ~Сl(А51 ЧАСТЬ Этот особенныИ род запирания удерживается и теперь, когда необходимо садить горшки чрез устье. Мы хот1в1 еще заметить здесь, что когда пристраивают побочные пеt1и, служащие длн фриттования нли закалки, или обжигании горшl\ов, то отверстия 1ши nро.т1еты делаются или в уровень, ИJIИ по­ верх горшков, как это видно на фиг. 34 при е. l{ак nример простеИшеrо рода постройки печей, мы приведем общеупотребительную в Богемии 1<руr11ую лечь (фиг. 35, 36 и 37) с 8 горшками, I<оторая имеет I<opoтюif.\ диаметр в 6' и не1ш-10го длшшеttшиН в 7 '. Многие из та~<их печен з~шлючают от 4 до 1О горш1<ов. При а под печью проходит зо11ыш1< в Р/2' вы­ Фнг. 33. Глншшая соты и CTOJIЫ{O же ширины. Он пш<рыт глиня- засловка. НЫ:\Ш I\олосшшами 1т, 1\оторые имеют 1О" в квадрате, отстоят друг от друга на 611 и та1( длинны, что проходят на неско.т1ько дюймов под лашш. Эти l(Ю,ши образуют очаг и называются Roststeine. При //выведены ширш1ь­ ные отверстия сводами, ВВ суть пошш. Все остаJiьное понятно Фпr. 34. Разрез печи. из двух приложенных вертикальных разрезов, сделанных под пря­ мым углом один к другому посредине печи, и находящегося тут же (фиг. 37) поперечного разреза по высоте поло~<. Должно при­ помнить еще, что I< плавильной печи часто, особенно на старых заводах, пристраиваются одна или· две (реже четыре) побочные печи, с.пужащие или д.r~я фриттования (что чаще употребляется для низших. сортов стекла), или для закатш стекла (что встречаетсн гораздо чаще), или для обжигания глины и горшков (что упо­ требляется довольно редко).
СТЕl(ЛОВАРЕНИЕ, ИЛИ ПЛЛВl<А CTEI(JIA 215 Эта богеl\1с1ши печь, I<оторую по ее распространенности в Гер­ ~шнии можно назвать таюке немец1<ою, может быть употребляема ДJIЯ производства 1<а1( посудного, так и 01<онноrо сте1<ла. Она строитсн то11ыш из обожженных I<амней, и иногда 1шлпа~( ее лепится Фиг. 35. Фиг. 36. Богемская стеклоплавильная печь. из глиннной массы, подобно горшкам. Постройка ее очень мало стоит, она при старательной починке держится 11 месяцев, но ее оставляют не более как на 9 месяцев, потому что долее она по­ требляет много дров. Нормальным потреблением считают 1О сажен (= 18 тыс. фунт.), а именно, около 8 саж. на плавление и 2 саж. на вы- работку. Горшки вышиною 22'', ~ шириною вверху 21" и внизу 19'' вмещают, таким образом, 3 куб. фута стекла, вес I<oтoporo :можно принять за 350 фунт. Следовательно, по­ треб.r1ение для плавления составляет 1800 1 саж. на горшок или 350 = почти 5.3 фунта на фунт стекла. На фунт совершенно готового стекла, за вы- четом потери, придется около 8.8 Фиг. 37. Горизонтальное ее сечение. фунта топлива. Время плавки про- должается 20-24 часа. Во всех плавильнях, потребляющих дерево, над плавильной печью или вблизи ее находятся подмостки для сушения дерева, а также особенные печи для сушения дров.
216 СТЕКЛ5ШНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛl<ПIЧЕСI<Мl ЧАСТЬ Для лучших сортов сте1<ла нельзя употреблять печи, в 1<0- торых очаг находится прямо внизу между лав1<ами, потому что в та~шх печах пламя идет почти прямо вверх и содержит потому очень много угольных частиче1< и золы, 1шторые портят сте1<ло. Притом сте1<ло, вытекающее из горш1<ов (ш1шара), в таких печах должно смешиваться с остат1<ами топлива, и потому топливо сильно засоряется, что приносит часто большие убыт1<и эаводу. Вследствие двух у:каэанных причин для лучших сортов сте1аш (для белых и боrемс1<их стек011) устраивают печи с бо1<овылrи топ- 1,ами. Обыю·ювенно устраивают два очага по двум сторонам того канала, который находится между двумя лаш<ами, служаrци.ми д1ш установн:и горш1<ов. Каждый очаг строится с золы11П<ом и 1<ОJЮС- 11иками. Размеры очагов (при обыкновенных размерах печей тольно около 7') обыкновенно следующие: Длпнаоколо......................41/r/ Шпрпна........... " . . . . . . . . . . . . 21/.{ Высота от колосников до вершины свода 01юло . . . . . 2' Самая печь в таком случае делается продолговатою, удлинен­ ною по направлению расположения очагов. Раз.меры ее определяются числом и величиною rорш1<ов. Обыкновенно, что соответствует хорошему употреблению топлива и равномерному распределению жара, устраивают та~<ие печи на 6 rорШ}{ОВ, т. е. по 3 на каждую .1авку. Лавки возвышаются над уровнем колосников 01<оло 21/./ . Лавки делаются шириною и длиною соразмерно rорш1шм. Отвер­ стие между лавками делается овальное, чтобы пла~1я из обоих очагов проникало преимущественно в средину печи. В средине печи расстояние между лавками около 11/ 2 ', по краям же гораздо jже. Под отверстием, существующим между лав1<ами, т. е. внизу пламенного канала, в средине п.ечи и ниже I<олосников, устраи­ вается углубление для сбора шквары, стекающей с лав из горшков. В уровень с лавами делаются одно или, чаще, два или более от­ верстия для садки горшков, закрываемые особою глиняною плитою. Над каждым горшком необходимы рабочие отверстия, за1<рываемые (отчасти) во время выплав1<и. Для тяги служат или самые рабочие отверстия, или четыре особых отверстия (снабженных короткими дымоотводными трубами), проходящими между горшками, или же главная масса пламени направляется в одно, два (редко четыре) отверстия, идущие в боковые печи. Во вся1<ом случае пламя, вхо­ дящее в средине печи, вырывается из нее при ее О!(ружности так, что охватывает rоршки. Выходы для пламени всегда) устраи-
СТЕJ<ЛОВЛРЕНИЕ. ИЛИ ПЛЛВI<Л СТЕl<ЛЛ 217 ваются выше или в уровень с 1<раями горшков, а рабочие отвер­ стия делаютс51 над горшками на1<лонно к ним, чтобы выходящие иа них горящие газы направлялись вверх и не препятствовали работе. Усовершенствованин, которые должны быть введены в печах с древесным топливом, будут отчасти видны из описания устрой­ ства I<аменноугольных и rазовы~ печей. Для 1са.111енноугольн.ых пес~ей, вследствие трудной горючести I<аменного yrля, необходимо особое устройство для сильнейшей Фнг. 38. Подземный канал каменноугольной печи. тяги, к чему прежде всего служит то, что под зданием плавильни с одного 1<01-ща до другого прокладывают сводчатый воздухопро­ водный ~<анал, который служит также зоJ1ьником (фиг. 38). Если почва суха, то лучше всего этот канал вырывать; если же нет~ то здание гуты возвыша1от для того, чтобы иметь внизу простран­ ный 1<анал, высоту которого соображают с местныыи условиями. Канал строится обыкновенно до 6' ширины и до 8' вышины; во вcя1c0Jtt cлyttae он дол~1сеп бьш~ь та" lllиpoк и высок, чтобы в не.Аl ко~tегар ;1ог удобно производить чucm!ly очага. Нередко прокладывают два канала под прямым углом один I< другому, как показывает фиг. 39 в плане. На концах этого канала делаются двери, и при производстве открывают 1<аждый раз во время пла­ вления только ту, которая обращена к направлению ветра; при работе же - наоборот. Причина этого весьма понятна: при выра­ ботке нужен не столь сильный жар и возможно низкое пламя, чтобы не было l{опоти и золы, а при выплавке нужен очень
218 СТВt<ЛЯННОЕ ПРОИ3130ДСТ130. ПРЛl\ТИЧЕСНАЯ ЧАСТЬ сильный жар: В том месте, где на этом I(aHaJie надстраивается печь (при двух I(аналах обыкновенно место сr<рещения), свод I\aIНlJШ Фнr. 39. 1{ р~с1uuо1.н1.:шый подземный 1шнал печн в плане. в ширину очага открыт и снабжен уз1<ими сводами ИJIИ железными поперечными ба"rtками kk (фиг. 38) с надлежащими промежутками, которые назначаются для того, чтобы держать 1<олосники и1ш железную решетку, на которой горит каменный уголь.
СТШ(JIОВЛРШiИ13. HJIИ ПJIЛШ<Л CTEI<JJA 219 Tai< 1шк от TaI(oro устройства нес1<олы<о наносится ущерб 1<репости свода, то ставят несколько столбов ее (фиг. 39) или, так на~< они стесняют пространство и потому неудобны, иладут n разJ1ичных местах 1<реш<ие железные связи поперек чрез свод и стены. На поверхности вышеупо.мянутых узких сводов делают углу­ б.т~енин, в 1<оторые 1шладываются очажные прутья О (фиг. 40), 1<оторые обьшновеш-ю бывают n разрезе 1шадратные (длина сто­ роны n 2") и из I<ОВI(ОГО железа. Промежутки между колосниками, служащие дли входа воздуха, которые при обьшновенном топливе 1\1/ 1 IV ... Фнг. 41. Разрез большой печн по высоте IЮЛОСНИКОВ. бывают в 1 / .i до 1/ 3 поверхности очажных прутьев, здесь делаются одинаковыми и даже большими, чем для простых I(олосников. Нам, например, известен такой очаг в 24' 1 ширины, в котором лежат только 5-6 очажных прутьев, имеющих длину стороны каждый в 2". Это необходимо при каменноугольном топливе, частью по необыкновенно" большой высоте слоя, частью по большому и часто шлаковистому количеству золы. При буром угле, который ложится менее шютно и дает легкую золу, очажные промежутки следует делать меньше. Обы1<новенно прутья кладутся горизонтально, но для процесса сгорания очевидно лучше давать им наклонное положение, как на фиг. 41 и I<ак сделано у нижеописанной печи Делейя (Deetey) (фиг. 45). Ширина очага обыкновенно равна рас­ стоянию между верхними нраями двух, один против другого стоя-
220 СТЕ.l<ЛЯШ-ЮЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛl<ТИЧЕСI<ЛЯ ЧАСТЬ щих, горшков; таюtм образом, по величине горш1<ов и, следова­ тельно, no диаметру печи бывают обыкновенно от 16 до 24". Длина очага, I{ОГда в нем нет перерыва и когда печь 1шадратная, определяется продольным диаметром печи. Ясно, что с1<nоз1-юй очаг при печи большого размера не может быть по всей поверх- 1юсти снабжен равномерно топливом. Потому, IШI\ выше бьшо замечено, очаг больших печей посредине прерывается. На этом месте находится тогда одна (или две) rлиш11-1ая плита а (фиг. 41) с отверстиями f /, чрез которые должно выте1<а1ъ жищ<ое стеJ{ЛО при изломе горшка в пеt1и. Они обьппювенно бывают затю-1уты глиняными втушшми, и:~ 1\огда необходимо, их следует толы<о про­ толкнуть. Но это устройство не вполне соответствует г11авной целп, не совершенно устраняет уте1шние стекла между очажными прутьями. Потому часто деJшют на месте перерыва две на1<лонен- 11ых одна ]{ другой I<ОСЫХ ПЛОСl<ОСТИ. Чрез это между ТОПI<ами образуется возвышение, называемое седлом. Седло делается из обожженного оrнепостоянного камня, . а сторона, обращенная I\ огню, - из толстых плит глины. Обе носые плоскости или непо­ средственно сходятся, или 01<анчиваются большею или меньшею плоСI(Остыо. При описании печей для оконного сте1<ла мы приве­ дем далее рисунок печи Гуттера, [на] котором видно седло. Высоту седла, равно 1-:ак и величину его, вообще в праt(ти.ке можно из­ менять, смотря по свойству угля. Именно пространство, образуе­ мое с одной стороны ширяльным отверстием, с другой стороны седло~f и имеющее основанием очаг, .совершенно наполняется углем, та1\ что тошшво получается в слое в нес1<олько футов. То, что мы прп дереве вывели путем теоретических рассуждений, этим родом топлива подтверждается пра1<тически. Именно при этом производят сжигание окиси углерода (несовершенное или напряJ1се1-Lное сгора­ ние, по Шинцу). Нам кажется, однако, что при этом зашли уже слишI<ом далеко, потому что во многих французских. и бельrийсю-1.х печах, также употребляемых 01<оло Сарбрюка [Саарбрюкена], делают седло почти в 3.5' (1 ~~, следовательно слой топлива ровно так высок, сколько мы решительно приняли за невыгодное. Чтобы при устройстве очага не давать цены спучайностям и случайным мнениям, мы пойдем от вопроса, - сколько сгорает го­ рючего материала в час иnи вообще в единицу времени. Для этого примем примерно, что поставили в печь 8 горшков по 18 пуд. и употребили, чтобы расплавить 144 пуда сте1\ла, 4 Х 144=576 пуд. дерева или бурого угля, или 2 Х 144 = 288 пуд. каменного угля. Теперь, если плавление продолжается 24 часа, то в час сгорит 24 пуда, или 960 фунт., дерева или бурого угля, или 480 фунт. 1<аменного угля,
CTEI<JIOBAPEI-IИE., ИJIИ ГIJIABI<A СПШJIА По lUинцу, напряженное сожигание в 1 1ас: 10 фунт. дерева . . . . •.•... 1О » 1самешюгоyrлл...... 10 » бурого » • • • • •. ТребуJОт поверхности очага. (кn. футы) 0.14 0.2 0.2 Прн nысоте CJIOЯ (футы) 3.5 0.66 1.5 Из 9'Гоrо очаг нашей печи должен иметь в основании Д;шдерева......... = 99ХО.14 = 13.4 IOJ. фут. » бурого угля... • . . =96ХО.2=19.2 » » » 1саменноrо » . ••••. = 48ХО.2 = 9.6 » » 221 По очень точным изысканиям Гартвиrа (Hartvig), 173.5 фунта I\аменноrо yrJiя занимают средним числом пространство в 7900 куб. дюймов, или 100 фунт. каменного угля 4553 куб. дюйма =почти 2.6 1<уб. футам= 0.0586 t{уб. м. Равный вес бурого угля (считая по наблюдениям Гартвиrа, именно 142.8 фунта на 7900 куб. дюй~юв) 3.16 куб. фута и рав­ ный вес дерева (приниыая относительный вес средним числом и при измерении 1/3 пустого пространства) почти 6.6 куб. фута пространства. Следовательно, если очаг должен быть наполняем ежечасно, нужно пространства: Для 400 фунт. I<аменноrо yrля • » 800 >> бурого , . » 800»дерева.... 10 куб. футов 25.3 )) )) 52.8 )) » Горшки в 18 пуд. стекла по прежним показаниям имеют 24" верхнего диаметра, четыре из них стоят на лавке, следова­ тельно внутренние диаметры печи будут в 9' и 6'" Из этого .мы получаем для ширины очага 16", т. е. ОI{оло 1.5', и так I<ак на:\i надобно около 1О кв. футов поверхности очага при высоте слоя в 0.66', то наш очаг должен быть около 7' длиною, что на выше­ приведенном основании несообразно с целью. Но если мы возвысим слой вдвое, что тольI<о и остается сделать, то длина очага вый­ дет 3-4'. Если дадим седлу небольшую тоmцину и устроим два очага, то они выйдут немного больше внутреннего диаметра печи, что будет совершенно хорошо. Если же мы увеличим высоту слоя только на половину, то нам будет нужен очаг в 5-6' длины, и при равных раз.мерах седла r.rы будем должны выставить его с I<аждого конца, что также не представляет никакого затруднения. Нам остается еще третий род выполнения, причем поперечный диаметр печи увеличим и промежуто1< между каждыми стоящими один против другого горшками сделаем= 2.5'. Тогда мы получаем
222 СТfШЩ'Шf-IОЕ ГIРОНЗIЮЦСТВО. ПРЛl<'tнчПСI<МI члс·t·f; очаг в 21 /9 ' ширины, I<оторыt\ при 41 длины достаточен, чтобы вместить потребный горючий материал при нормальной вышине слоя. Теперь который из трех способов лучший? За неимением праl(Тичес1(оrо пункта опоры мы даем преиму" щество второму, но выс1шзываем также по этому случаю желание, в интересе стеклянного производства, чтоб бьIJ1и произведены тща­ тельные иэыс1{аI-шя, чтобы найти твердое основание строения печеИ. Вопросы, которые должно решить при этом, суть: 1) что вы­ годнее д;ш дела, - увеличить ли длину очага или увеличить его ширину при равноН высоте слоя; 2) юшова. выrоднан высота слоя горючего материала н 3) ка1<овы выгоднейшие размеры печи. При нашем вычпслен11и мы пошли от предпо:южения, что nлав.1ение производится в 24 часа, потому что обьшновенное I<ОJIИ­ чество топлива, сожженное в час, составляет исходный nу~-шт для устройства очага. Но иногда плавление продолжается дольше, иногда короче. Таким образом, наше предположение недостаточно, чтобы могло быть употреблено за основание ври устройстве очага. lloTO:\IY мы за ИСХОДНЫЙ пункт берем длин.у O'taza и высоту слоя, приче~1 принимаем, что очаг не должен быть длиннее 4 ', чтобы им можно было пользоваться сообразно с целью, и вышина слоя не переходила: Для дерева • . » ·бурого угля » 1<аме11ноrо » • • 1 • 3.5 1 . 2 .5-3' . 1 -11/{ За эпвr теперь мы поправим данную прежде из nрант1-1 t1ес1шх выводов высоту лавю-1 и думаем, что она должна быть: Длядерева•.••••••42'' " бурого угля .... 30 -36'' » каменного » • • 18-24'' Наконец, мы принимаем вычисленное нами I{оличество топлива за норму и думаем, · что все излишнее J<оличество топлива, если оно употреблено, есть в действит~льности излишнее и зависит только от худого устройства печи, потому что при вычислении потребления горючего :мы приняли во внимание все главнейшие потери и, взяв еще больше, вычисленный и полученный результат сравнили с тем, который достигается в практю{е. Относительно свода ширяльни сказанное при печах с древес­ ным топливом относится также и к каменноугольным печам. Щи­ ряльня представлена на плане на фиг. 41 при се. С обеих сторон очага пространство наполнено сухим щеб­ нем и плотно уколочено, как видно на фиг. 38 и 40 при О, для того, чтобы произвести те.м гладкую под1<лад]{у для выведения лаrю1<.
С'l'Еl\ЛОВЛРЕJНШ, ИJIH ПЛЛlЗl{А с1\rшлА 223 Верхняя ширина потси должна быть равна верхним диаметрам горш1<ов. Ее I\ладут или совершенно прямо, ка~< Г на фиг. 35, или дают еи небольшой от1<ос Г, I{aI\ на фиг. 40, d, причем ши­ рина основания больше на нес1<олы<о дюй:\Iоn; но очаг от этого делается на столЫ{О же более уэн:им. От1<ос, нроме большей кре­ пос·rи, представляет, нажется, ту выгоду, что пла~ш побуждается nри поднимании расширяться по сторонам и охватывать горшки с большего числа сторон. Иногда встречаются ТаI(Же виды, как r:;-- или Г, из !{Оторых первый, очевидно, не сообразен с целью. Нижнян часть пош<и вьшладывается из I<ирпичей обыкновенной пеJiичины, которые, I<at< все камни при этой постройке печи, вместо обыю-ювенной извести связываются между собою посред­ ством глиняной массы, - из той же массы, из которой состоят rоршю1. Камни предварите11ьно при содействии песка тщательно nритираются один I< другому для того, чтобы они плотнее при­ легали друг к другу и брали бы для соединения .меньше глины~ Можно, одна1<0 же, для этой части образовать особые ка~rни боль­ шого размера и двух различных родов, именно для нижнего споя «Под1,лад~<И» и для среднего, веJJичина l{ОТорых рассчитывается по размеру полки так, что на каждый ряд бывает надобно их 3-4 штуки. Самый верхний ряд лавы делается из плит толщиною в 6-7", причем для I<аждого горшка кладется особая плита или .лава. Плиты бывают или все одинаковой толщины, или спереди делаются толще на 3'' для тоrо, чтобы горшки получили наклонное положе­ ние к наружным стенкам. Это производится частью, как уже было говорено, для того, чтобы устранить течение выливающегося стекла в очаг, частью оттого, что считают вредным - оставлять выда­ ваться верхние края горши:оn чрез полку. Самый верхний слой также делают из камней, толщиною в 3-4", вышиною в 6" (140 мм) и соответственно длинных, которые скла· дываются широкими сторона.ми и плотно соединяются. Если лавка должна получить откос, то при употреблении вы­ сушенных на воздухе камней излишнее обрезывают пилою или другим подходящим инструментом, или при употреблении больших или обожженных камней дают им соответственный вид сначала при формовании. Так каl( на Та.I<их полках горшки никогда не могут быть на­ греваемы со всех сторон, то Сhапсе устроил печь с совершенно особ~ми полками. Эта печь пр.едставлена на фиг. 42, 43 и 44. Очаг п01<рывается 5 сводами се, из которых каждый держит 2 горшка. Своды разделены промежутками, чрез которые проходит
224 CTE1<J15ll ll·IOE 11РОИ3ВОДСТВО. ПРЛl<Тl IЧECl<MI ЧЛС'l'Ь шшмя аз оча1·оu аа. Когда бы своды имели достаточно l{репости, так, чтобы не нужно было lш_сто делать воправон:, то, без сомнении, это устройство было бы самое сообразное с целью. Tofi же цели, именно - совершеннейшего нагревании горrш<ов, а таюке совершеннеftшеrо сгорания горючих материалов, старалси достигнуть Делей (Deeley) своею уже упомянутою печью, пред­ ставленною на фиг. 45 и 46. Горизонтальные очажные прутья// J1ежат на поцдержt{аХ /'/', укрепленных в стене, и подuштшо соединены с нан:лонными бру ... Фнг. 42. Фнr. 43. Гор11зо11таJ1ы1ыii 11 два nерт1шаJ1ы1ыс разреза печн Chance. ска~ш gg·, которые подrшраютсн поддерж1ш~ш ii. Эти поддержки 11роходят чрез сте~-н<у 11 ~югут быть подпинуты выше ИJIИ ниже, отчего ~южно л.а ть брускю1 g·g более или менее на1<лош-юе поло­ жение. Чрез /z/z очаг наnшншется то11ливом н поддерживается на­ ло.тшенньвr; чрез 1ш1-ш"1 J nроводитси nоздух. Посредством дnух на противоположных сторонах сделанных труб ее ~~~~.. производитс51 тs1га воздуха. Пол или JШШ\а ЬЬ может ~~1 состоять только из ГЛИНSIНЫХ ПJIИТ и удерживается, ~~~~~ l{Онечно, сводом, построенным над нижнею rаЛJ1ереею J. ~~ Во всяком случае, этот пол очень подвержен разрыву ~~~ и разрушающему влиянию выливающегося стекJiа, Фиг. 44. и потому выработка его должна быть очень тща- тельна. Также нагревающееся пространство этой печи (судя по рисунку) непропорционально велико; напротив, устроИство очага и труб I\ажется очень сообразно с целью. Поверх лавz<и делаются для I<аждоrо ropшI\a широиие отвер­ стия (окна), почти в 611 (140 мм) высоты, (ее в печи Chance, аа на фиг. 40 и 41). Они наэначаются для установ1<и горшков, д11я разбивания негодных из них и т. п. Они проделываются в 01<ру­ жающей печь стене (окру:жн:е), ИI\·1еющей то11щину 12-14 11 • Эти отверстин во время правильной работы за1<рыты глиняными пли­ тами - «кухами», закрепленными с глиной; но они от1<рывс110тся
CTEI<ЛOBAPEI-iИE, ИЛИ nЛАВКА СТЕl<ЛЛ 225 когда лопнет горшо1\, для тоrо, чтобы чрез них можно было ввести JIOM и rоршо1(, I(репко держащийся на по1ше от пролившегося стек1ш, снять с JШВI<И (выломать). Фиг. 45. Вер11шальный разрез [большой] печн Deeley. е 10 5 о 10 rpgm с••·~·=~·~·=·~~·~·=~·=·=·~============~' Фиг. 46. Горизонтальный разрез той же печи. Окружка, или стена, 01<ружающая горшки, выкладывается в высоту тоЛЫ{О до верхнего края горшков. Для нее употребляют та1< называемые рынки, или глиняные плиты, которые для печи 15 Зак. 2207. Д. И. Менделеев, т. XVII.
226 CTEl<Jl}lHHOE ПРОИ3ВОДС1'ВО. ПРА1<1\ИУ.ЕСКЛЯ ЧЛС'l'Ь с прямыми стена.ми изготовляются примерно 2'1О'' длины, 1' ши­ рины и 51/ 9" толщины (в высушенном состоянии). Разумеетсн, ДJIЯ круглых и эJшиптических печей их вид должен соответствовать круговой линии или эшшпсису. От верхнего l{рая горшков начи­ нается обыкновенно свод. Чтобы уменьшить отдачу теплоты на­ ружу, было предложено делать вторую стену из обьшновенного кирпича в известном расстоянии от внутренней стены, но, 1шк нам известно, это обыкновенно не употреб1шется. Ycmpoiicmвo свода имеет большое влияние на тешюпроводимость печи. Потому мы ранее заметили, что высота его должна быть еде.пана независимо от диаметра печи. Первылt правало"Jt дол;;1с1-ю быть дела11~ь его 1-caft .AtoJICН.O ниJ1се. Мы бы приняли nысоту в 12", меряя от центра плоскости, J1ежащей над краями горшков, как достаточную длs1 всех случаев, если бы практические рассу­ ждения о крепости свода не делаJiи необходимым в печах боль­ шого раз.мера давать своду б6льшую высоту. Потому если при­ ~1ем 12" за miniшuш, то 18" можно рассматривать IШI{ maximuш. Некоторые высказывают мнение, что высокий свод будто бы необходим для произведения тяги; но мы должны заметить, что с этим рассуждением не должно соображаться при устройстве свода. Мы находим в этом только большее побуждение в необхо­ димости устройства горна, I{оторый гораздо лучше годится длs1 отправления этого дела. Что I{асается до формы свода, то по практичесю1м размышJ1е­ ниям он не может быть просто отрезком шара. УJ1етучивающиесн из горшков щелочи, 1шк выше было упомянуто, попадают на свод и образуют с веществом оного плавящееся соединение, 1<оторое отделялось бы в виде капель во всех местах от чисто I{руговой поверхности, а также попадало бы в горшки и марало стекло. Напротив, в практи1<е более всего почитаетсн свод n верхней части по возможности плос1ши, 1с сторонам I<руто опус1шю1цийся, потому что при таком виде расплавленные 1шпли вверху сильно прилипают, а по сторонам CI{Opo стекают, не капая. Этот пра1<ти" чески испытанный вид строится следующим (фиг. 47) образом. Если аЬ есть ширина и cd высота tвода, то вычитают послед- аЬ нюю из половины первой и полученную разность еа = 2 - cd ==- = ca - cd откладывают по сторонам ad и db, начиная сверху. Получают чрез то точки f и /'. Линии а/ и Ь/' делят пополам и восставляют в середине перпендикуляры ih и kh. Точ1<а li пересечения обоих перпендИI<:уляров служит центро.м для шаро­ образной поверхности верхней части свода. Описывая круг радиу­ сом dh, получают дугу idk. Тогда из точек g и е' описывают малые дуги радиусами ga и е'Ь и получают дуги ia и l~b для
C'l~EI<ЛOBAPEiiИE, ИJ1И ПЛАВКА c·rвКJIA 227 нижней части свода. Таким образом получается дуга aidkb для свода сте1\ловаренной печи, по данной ширине печи и высоте свода. Все другие устройства, ICO'ropыe были предложены для того, чтобы устраНИ'fЬ падение I{апель в rорш1ш, мы пропустили нарочно, потоl\·Iу что они О1'азались пра1еrически неприменимыми. Само собою разумеетсs1, что при употреблении nо1'рытых rорш- 1шв форма свода не определяется вышеприведенными рассуждениями и может не от1шоняться от шаро- образного вида. * Для каждого горшl{а при на- ' f'',f' .\ ·v"' v l' .# .... , ,, чале свода I(ладется I{руглая ш1ита, ... ', ( \ /;/' ' / в J{ОТорой потом вырезаются и11и '"' ,/ ,( ')'=, деJ~аются уже заранее при обож- ./' ,/ ',.._ ""' \ , ... женных l{амнях) на нес1{011ы<о / дюймов над I<раями горшков, как а е g\* ~ 1( е' показано на фиг. 40 при Ь, раба- , :1 ' 1/ чие отверстия, величина которых '1 / '.!./h рассчитывается по ве11Ичине изrо- '" / 1'\ товляемых предметов. Они бывают • d \ -1\ / / 'k ь или I}руглые, ~<ак на фиг. 35, или Фиг. 47. Способ определения раз- имеют вид, п01сазанный на фиг. 45 реза свода. при d. Эти отверстия должны быть сдеJiаны так, чтобы работник мог доставать трубкою, как показывает проведенная при Ь (фиг. 40) линия, до дна, чтобы было возможно совершенно вырабатывать горшок. Для }{аждоrо рабочего отверстия необходи.ма особая плита~ 1суха или заставJ(а, для того, чтобы его можно было закрывать во время плаю<и. Под11е рабочего отверстия или на высоте полки часто пробивают отверстие почти в 2'' (5 с.м) шириною, чрез ~шторое при работе трубка втыкается в печь, чтобы подогреть ее. Эти отверстия могут также с.т~ужить как воздухопроводные каналы, iuno при происходя.ще~Jt в сmе1'лянн.ой ne 1tu сильном 1tpu- mo1ce пламени даже необходи.11tо. Свод строится из камней, сформованных по вышеприведенной сводовой линии из колпаковых кирпичей, которые бывают при­ мерно 2' длины, 10" ширины и толщиною с внутренней стороны зs;,(, с внешней 45//. Опытный работник строит свод такими камнями без всего. Но для работника, который не так опытен, делают<(я образцовые леса, которые ставятся на полки. Над юuкдым шуро­ вым устьем обе стороны печи соединяются, как при печи с дре­ весным топливом, дугою, образующею свод устья. Над этою дугою, когда она бывает низка, можно вставить большую глиняную плиту, I<оторая може'r быть вынимаема, чтобы вставлять в печь угловые 15*
111\ 8 r..~ СТШ<JIЯШЮЕ 11РО113ВОДСТВО. ПРАt<'ГИЧЕСI<ЛSI t!АС'!Ъ горШ({И. Тш<ие же отверстия, за1<рытые rJшняными плита.ми, делаются с каждой стороны поJши для всаживания средних rорш1\ов. В преж" ние времена свод по1<рывали еще слоем глины, чтобы избежать отдачи теплоты наружу, что, однако, в новейшее вре.мя не делается, а Фиг. 48. Щптоl{ у рабочего отверстия. потому что означенная цель достигается этим в самом незначительном размере, а свод значительно отягчается. В последнее время 1шрnичи для сnода стали делать пустые внутри и больших размеров, ·что значите11ьно облегчает тяжесть свода и уменьшает nри1·ом потерю жара чрез свод. 1'1ежду 1<аждымн двумя рабочими отверстиями устраивают обыкновенно - во всяком случае тогда, 1<оrщ1 работник должен изготовить свой nредиет перед рабочим отверстием, - особый щито1< или экран, который дохо­ дит от основания печи немного выше рабочих отвер­ стий. Эти щипш строятся из обыкновенных 1<ирпичей и делаются не бал.ее 6" 'rолщ1шы и выдающимися не более, ка1\ на 2', потому что они имеют целью тольl{о охраня'ГIJ работниt<а а Фиг. 49. Разрез печи для показания трубы о прн рабочем отверстии. от действия теплоты, выходящей в сторону ·из соседнего рабочего отверстия (FF, фиг. 40 и 41). Против теплоты, выходящей из его собственного рабочего от­ верстия, работник может охраняться посредством устройства
·СТЕКЛОВАРЕНИЕ. ИЛИ ПЛАВКА СТЕКЛА 229 железного щит1<а (а, фиг. 48, и с, фиг. 49) в высоту лица, кото­ рый уz(репляется под прямым или тупым угло.м к стенке. Наконец, чтобы вообще у.мерить жар на месте работы, будет сообразно с целью устро1п1" маленьТ<ие воздушные трубы (о, фиг. 49) Фиг. 50. Английская печь с двойным сводом. или - J(aK средство ускорения тяги - колпак из листового железа над печью, который в английских печах для свющового стекла (фиг. 50) заменяется сводом с, I<Оторый употребляется и при печах для посудного и оконного стекол,
230 СТЕI<ЛЯННОВ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕС't<АЯ ЧАСТЬ Большие печи, сверх того, должны быть снабжены боковыми устоями. Издержю·1 на устройство печи, - причем обьшновенно не счи­ тается проложение 1шнала, - изl\·tеняются по большей части смотря no цене глины; однако они могут быть приблизительно вычислены по числу горшков, которые печь должна заключать. Именно, есть практическое правило, что печь с маленьни:ми горшками (по 9 пуд. стекла) стоит столы<о раз 100 руб., Сl(олько roprut(OB она заклю­ чает. Мы полагаем, что эта цена ни в I<at(OM случае не велию1, • та1< как нас уверяшr, что вышепписанная боге.мекая печь может быть построена на 200 руб., 1<огда глина стоит не более 30 коп. за пуд. Чтобы произвести точное вычис11ение, мы должны знать, с1<олЫ(О пудов массы требует печь и СI<ОЛЫ(О составляет рабочая плата· при построНке. Kat{ nример, мы приведем одну печь, которая была выстроена из высушенного камня. Для нее было употреблено: Пудоn массы Для фундамента . . . • . » лавочных плит . . » рыночных камней » колпачных » 939 144 690 369 2142 Пуд r.тншы может стоить от 10 до 25 1<011., прнмем по 22 1юп., 11, прннимая в выше­ упомянутоii массе 1/ 3 глины, получим ценность714пуд.,около....... Две трети массы состоят пз песку, череп­ ков ЖЖСНКll или обожженной ГJJИНЫ, которые, будучи приняты по 11 коп. за пуд (в размельченном состоянии), дадут • • . . • • • . . . • • • • • • На приготовление массы и формование можно положить по 21/.1 коп. на пуд около................ Рабочей платы за 28 дне·й: мастеру по 2руб.вдень...... » » 3 ПОМОЩНИI(аМ ПО 1 руб. вдень,ОIСОЛО••••• Всего около 150 руб. сер. 150»» 50»» 60» » 90)) » 500 руб. сер. Эта печь вмещает 1О горшков по 18 пуд. стекла. Прочность угольной или древесной печи для стекла, не содер­ жащего свинца, вообще считается за 10-11 месяцев, т. е. по истечении этого времени она должна быть вновь выстроена от очага, в ней там и сям должно производить поправки. Печи
(;ТЕКЛОВАРЕНИЕ, ИЛИ ПЛАВКА СТЕКЛА 231 д1ш свинцового сте1<ла имеют средним числом двоПную проч­ ность. * По ОJ(ончании постройI\И печь высушивается и нагревается с величайшею осторожностью, сначала малым огнем. Мало-помалу огонь усиливают, та~с что почти чрез 14 дней печь приходит в раСI(аленное состояние. Ка1( скоро это произойдет, начинают всаживание горшков, что составляет очень трудную и опасную работу, потому что горшоr< должен быть вынут из сильно нака­ ленной печи и перенесен в другую, не менее сильно рас1<аленную печь и не должен при этом СИЛЫJ(j охладиться и не должен быть подвержен ударам. Прежде чем подробнее говорить об этой работе, опишем еще одно устройство сте1шоваренной лечи, в J(оторой топливом служат газы, производимые в отдельных генераторах, или горнах, в ко­ торых лежит топливо и куда вгоняется только такое количество воздуха, которое достаточно для разложения топлива и для пре­ вращенин углерода, в нем находящегося, в 01<ись углерода. О самых генераторах и подробности об отоплении газом говорится в вы­ пуске «Технологии по Вагнеру» о топливе и об отоплении. Венини (Venini) в Тионе, что в Тироле, устроил стеклопла­ пильную печь с газовым отоплением и описал опыты, сделанные им в этом отношении. Подробности можно найти в: Geпfe indu- striel, 1860, II, 49; DiпgJ. Journ., CLIX, 442; Polytechn. Central- Ыatt, 1861, S. 743. Наше описание и рисунки заимствованы из: Wagner's Jahresbericht fiir Techno1o~ie, 1861, S. 299. Употребление газовых печей основано не только на том, что они дают э1юномию в потреблении топлива, но также и на том, что при них можно употреблять такие горючие материалы, кото­ рые невозможно прямо сожиrать в стеклоплавильных печах, на­ пример I<аменные и бурые угли, очень богатые золою, мелкое дерево, I<opy) сосновые шишки и т. п. Кроме того, устройство таких печей представляет большие выгоды, потому что они не нуждаются в· поддувале, а потому основание печи может быть воз­ ведено вполне прочно. Сверх того, нагревание горшI{ОВ и выплавка :могут быть ведены столь быстро, как ни в одной из обыкновен­ ных печей, жар можно легко уменьшать или увеличивать, управляя * Утверждение о том, что печи, в которых производится варка свин" цовых стекол, работают вдвое дольше, может рассматриваться здесь как частный пример. В действительности, в случае варки многосвинцовых стекол большая летJчесть оюrс.лов свинца вызывает значительное разрушение свода и стен печи, и хотя варка свинцового rтекла производится при более низIСих температурах, однако разъедающее действие окислов свинца компенсирует пониженную разрушаемость стеклоприпаса из-за низкой температуры варки многосвинцовых стекол. [Прим. ред.].
232 CTEI<ЛЯHI-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛI<ТИЧЕСI<Мl ЧАСТЬ клапанами, приводящими в печь газы и воздух. ЗОJш топлива в та1шх печах не подмешивается I< пламени, и шквара легко может быть собрана в весьма чистом виде. Очевидно, впрочем, что пер­ воначальное устройство завода требует большого 1шпитала, потому что при тан:их печах требуется пароваи машина для воздушного насоса и многие трубы для провода газа и воздуха. Впрочем, этот излишек, равно I{al{ и расходы на их поправку, вознагра­ ждаются выгодами печей такого рода. Газовые печи требуют одного ИJIИ нес1{ОJ1ышх генераторов д;1н производства горючего газа. Этот газ, состонщиИ преимуще­ ственно из 01шси уг.Тiероn.а, долж~н быть проведен в печь по трубам. На фиг. 51 и 52 видна труба АВ, всл.ущан газ от генератора и очистителя Z У (о J{Отором скажем пекле) I{ печи. Труба· эта про- Фиг. 51. Вертикальный разрез газовой печн. ходит под печью (фиг. 52), изгибаясь в С, и ОI(анчивается, таким образом, двумя отверстиями (фурмами) J и J'" В те же о•гверстия входит и воздух, вгоняемый насосом по трубам КК' к тем же фурмам. На обеих фигурц изображен продольный и горизонталь­ ный раарезы одной из печей для 6 горшков. Колпак печи плоский, эллипсоидальный. Лавка для 6 горш1<ов устроена в виде круга. По средине ее эллипсоидальное отверстие ~ для входа зажженной смеси горючих газов и воздуха. Под этим отверстием лежат две фурмы друг противу друга по длинному диаметру эллипсоидаль­ ного отверстия. Они ставятся так высОI{О, т. е. так близко к лав­ кам, как только возможно. ЛаВI{И устроены почти горизонтально с малым наклоном к средине. Стекло, вытекающее из разбитых rоршков, падает чрез отверстие $ в углубление О, под ним на­ ходящееся, откуда и стекает по I\аналу о в особый сосуд" Пламя, охватив горшки, проникает по четырем каналам ттт (фиг. 52)
СТЕКЛОВАРЕI-IИЕ, ИЛИ ПЛАВКА СТЕКЛА 233 в особые отделения или трубы DD, служащие дли нагревания газов и вгоняемого воздуха, так что теплота выходящих газов не пропадает вnо1ше, а может быть употребляема с пользою. Равно­ мерное распределение пламени, низ1<Ий свод и известная близост~"' фурм 1< лав1<ам де11ают нагревание горшков равномерным. М есть площад1<а, защищающая все трубы, и по11 для рабочих; 1ui - ра­ бочие отверстия для выработ}{и, за1\ладьшания массы и т. п. Количество газа изменяется положением двух клапанов i и i', находящихся близ фурм. Эти 1<лапаны вделаны в вертикальных продолжениях газопроводной трубы, служащих для удержания золы и других нечистот, уносимых газом и спбирающихся в трубах. А Фиг. 52. Горизонтальный разрез газовой печи. Эти нечистоты вынимаются чрез запирающиеся отверстия t и f. В боковых трубах DD устроены трубы в виде соединенных ре­ торт. Две трубы служат для наrревани_я воздуха, а третья труба, D', для нагревания газов. Труба К, проводящая воздух, делится сперва на две ветви К и К [фиг. 52], из I<оторых каждая назначается для одной из фур.м и, изгибаясь в особо.м отделении D, служит для нагревания проходящего по ней воздуха. Каждая из этих ветвей снабжена клапаном Ь' Ь' для умерения тока воздуха сообразно количеству вгоняемого газа. Кроме того, близ фурм находится еще по клапану Ь для той же цели. Труба АВ, ведущая газ, пред входом в печь имеет канал, идущий вверх и означенный на фиг. 52 чрез /SJS) проходящий чрез D' и оканчивающийся тру­ бою Р близ фурм. Труба эта служит для нагревания газа. Кла­ паны С2 и св, которыми она запирается, служат для того, чтобы заставить газы проходить чрез нагретую трубку в большем или
234- CTEJ<ЛЯJiliOB ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКА~ ЧАСТЬ меньшем I{Оличестве, или же прекратить их прохождение чрез накаленную трубt{у. I<orдa для производства (например для выработки лучших сор­ тов сте1{ла) нужен rаз, совершенно свободный от I(Опоти и золы, тогда rаз пред входом в нагревательную трубку и в печь очищают промыванием водою в особом снаряде, поставленном между гене­ ратором и печью. Этот про.мр~вательный снаряд состоит из водя­ ного чана У с выпускным I{раном для сто1<а воды и из жестяного колокола Z, rюrруженного внизу в воду и сообщенного вверху с иэогнутою трубою S, идущею пт трубы АВ. Сбо1<у этот J{Оло­ кол сообщен с другою частью той же трубы АВ. В начале трубы S и в том месте, где I{ОЛОI{ОЛ сообщается с трубкою АВ, нахо­ дятся I<ран~ S и S9, которые затворяются, I<orдa не нужно очи­ щать газ, и отворяютсr. в случае нужды. В этом последнем случае клапан С1 (в трубе АВ) запирается, чтобы газы не могли про­ никать, не проходя про:мывателъны« снаряд. Ита1<, газы в случае нужды проходят чрез трубу S и колокол Z и идут I< фурмам. При этом прохождении rазы встречают струю воды, направленную из высоко стоящего резервуара в I<олокол Z по трубе Т. Вода, падая дождем, поглощает все нечистоты газа, а очищенный газ идет далее. I<orдa употребляют промывательный снаряд, тогда за­ ставляют газы проходить и чрез нагревательную трубку JS. Так как газ уносит с собою частицы воды, то они в холодных частях трубки собираются в жидкость, которая и стекает чрез отверстие Х (снабженное труб1<ою, погруженною в воду) в чан W. Для того, чтобы промывание было довольно совершенно, необходимо, чтобы ток газа был не силен, что и возможно при выработке, когда по­ требен не сто..~ть сильный жар. При выплавке нет нужды промы­ вать газ. Опыты Венини, произведенные на заводе в Rfve de Gfer, по­ казали, что потребление горючего материала (каменного угля) бы1ю следующее (в пудах): В генераторе . . · Для машины ..... . » правильной печи . . Наибольшее 120 10 12 142 НаИJ1еньшее 75 10 12 97 CpeJm~e 100 10 12 122 Разность зависела главнейшим образом от употребления боль­ шего или меньшего 1<оличества жирного или тощего угля. В такой печи производилось до 150 халяв в I{а>I<до.м горшке, всеrо около 900 халяв или около 1800 стекол, длиною в I B// и шириною в l1 /,.' . Обыкновенные печи потребляют средним числом на каждое стекло такой величины около 31/.1 фунта угля. Следо­ "Sательно, эконом11я в топливе доходит около до 30°/0 • Принимая
СТЕf<ЛОВАРЕНИЕ, ИЛИ ПЛАВКА СТRКЛА 235 во внимание низ1сое достоинство употреблявшегося угля, должно видеть, что а1сономия на топливе будет весьма значительна. Эко­ номия была бы, вероятно, еще б6льшая при б6льших размерах нечи и ropШI<OB. Производство бутылОJ{ в та1<их печах дало следующие резуль­ таты. Дшr выплавюr в 12 часов (18 зарядов) генера­ тор потребил топлива (11аменноrо yrля) • » выработю1 в течение 10 часов 8 зарядов генератора.......... » машины,от21до24часов........ » охладнтелыюй печи (калеющы) . . . . . . 135 пуд. 60 )) 25 )) 31» 251 пуд Выработано было до 4000 бутылей, таI< что каждая бутыль потребовала около 21/ 2 фунт. уrля; обыкновенно же потребляются от 4 до 5 фунт. Экономии на худшем топли~е должно считать еще около 1о 0/0 • Вса:J1Саванае горtи,коо начинается с вынимания их из обжига­ тельной или согревательной печи. Для этой цели они должны быть положены на бок так, чтобы отверстия их были обращены к от­ верстию печи. Это производится следующим образом: горшки располагаются в согревательной печи на 3 кирпичах (см. фиг. 34), та1< что один из кирпичей обращен к отверстию печи. Сначала этот кирпич вынимается железным крюком, а горшок в ато время несколько наклоняется назад посредством~ железной клюки, которою упирают в верхнюю часть горшка. Отнимая клюку, дают горшку наклониться в сторону, из-под которой вынут кирпич. От атого горшок принимает наклонное вперед положение, и работник вво­ дит в отверстие его железные вилы, .ме}J{ду тем как два других захватывают его за верхний край же'леэными крючья.ми и тянут его, чтобы наклонить и насадить на вилы. Железные вилы упи­ рают, чтобы наклонение горшка происходило постепенно. Для этого или упирают, или кладут срединою на поперечный брус, лежащий перед отверстием печи на двух крючьях, Прикрепленных к железным шестам. Таким образом опускание ~·оршка может бытh произведено безопасно и тихо. Для того, чтобы оп не претер­ певал никакого вреда, под печи перед ним усыпается раскаленными угольями, что образует мягкую подкладку. Когда горшок надет на вилы, то он вынимается из согрева­ тельной печи и чрез устье (или чрез особенное назначенное для этого отверстие) вносится в пространство плавильной печи. При этом вилы вводятся сначала почти до дна горшка" Эти вялы укрепляют на двух колесах (фиг. 53). Потом вилы поднимаются посредством 11адавлиаания рычага вн}iз, отрозят 'fiX с положенным
236 CTBl(ЛЯiiHOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧВСКАЯ ЧАСТЬ на них горшком, привоаят I< устью (или отверстию) и горшо1{ 1<ладут на очаг, I<оторый перед тем у1<ладывается деревом или углем. Теперь должно горшок установить и в прямом положении поднять на лавку, если (и это плохо) отверстие, чрез rсоторое садят горшок, ниже лавок. Для атой цели вилы вытасt(Ивают наэад, подсовывают их под rоршон: и давят рычаг вниз, между тем 3 работника, один иэ противоположного устья, а два иэ двух боковых, противоположных одно к другому отверстий, захваты­ Ф11г. 53. Тележ1\а с внламн для вьшимания горшков. вают горшок крюttьями за верхниf~ 1<рай для того, чтобы избежать падения его. Когда горшо1< стоит, то вилы под­ совывают под дно и рычаг давят ю-rизу до тех пор, пон:а горшок не будет поднят на высоту JtaBI<И, nри 9ТОМ та~< же, как и прежде, 3 работ­ ника удерживают горшок в его положении. Потом, если вилы подвинуть к одному краю дна и поднимать их и тем двигать горшо1r по стене печи, то работа 01<анчивается в короткое время. Когда нет загнутых краев, то поднима- ние производят тем, что ра­ ботник просовывает железную полосу между стеною и горшком и последний надавливает внутрь, в то же время другой работник тащит его по противоположному направлению. При этом вилы работают так же, как и прежде. Вместо вил, вставляемых в колеса, часто J потребляют просто длинные вилы, которые кладутся на поперечный брус, поддержи­ ваемый 2 работниками. На противоположный конец вил садится рабочий, чтобы уравновесить тяжесть горшка ..у нас употребляют часто просто большие лопаты, на которые ставят горшки, под­ держивая снизу шестами, и так переносят в печь. Вынимание иэ печи старых горшков производится подобным же обраэом, только оно начинается выламыванием, причем чрез отверстие для выламывания просовывают железный брус под дно горшка для того, чтобы последний отделить от полки, с которою он обыкновенно слипается. Дальнейшая операция тогда бывает в обрат­ ном порядке той, которую мы тотчас описали для всаживания в печь. Вообще горшки ставятся- непосредственно на лавку, но есть также плавильни, в которых употребительно ставить их, как в _со-
C1'Bt<JIOBAPВ1-IИI!. ИЛИ ПЛАВt<А СТШ<ЛА 237 rревательной печи, на три 1<амня. После сплав11ения I<амень, обра­ щенный 1{ отверстию [... ], вынимается чрез отверстие для выла­ мывания, отчего rоршо1< получает положение, очень подходящее для обработки. Всадивши горШI{И, тотчас эаt<рыва ют устье, чтобы печь не чресчур охладилась. О1сончательное размещение проиэводится чрез дуплеш1п1 и рабочие отверстия. Е.ВарJ{а стекла Приготовление горшtсов а аасып«и. Когда печь прогрета и горшки поставлены, то приступают 1{ наполнению горшков. Прежде чем состав будет вложен в горш1си, в них, I<огда они бывают совершенно новые, должно расплавить старое сте1шо, чтобы им пропитать стенки или по крайней мере покрыть их глазурью, потому что иначе расплавливающие средства состава сильно дей" -ствовали бы на них. Для обтапливания горшков употребляют обыкновенно бой, стараясь, чтобы после расплавления он остался не только на дне горшка, но и был бы распространен по ero внутренним стенкам. Когда ато будет произведено, тогда составщик или главный мастер (плавильщик) как возможно скорее наполняет все горшI{И посредством совков или лопат попеременными слоями битого стекла и совершенно свежей смеси. Засыпку производят возможно быстро, чтобы не охладить печи~ и потому засыпают сразу во все горшки чрез рабочие отвер­ стия. Когда засыпь сделана, закрывают рабочие отверстия и начи­ нают самую варку, разводя жар. При этом шураль должен наблюдать, чтобы жар в печи был равномерен, постепенно бы увеличи­ вался и бы;1 бы доведен до значительной силы и таl{ поддержи­ вался. Так ка~< от того частью зависит продолжительность всей варки стекла, то главный мастер должен наблюдать за I<очегарами (шуралями), и, разумеется, невыгодно допускать в кочегары мо­ лодых, как делается во многих заводах. Также важно наблю­ дать, чтобы горшки не были испорчены от неумеренно быстрого нагревания или от неравномерности распределения пламени. Как скоро кремнезем начнет действовать на основания, начинается отделение углекислоты из углекислых соединений, а из серно­ кислых солей - сернистой кислоты в виде вспенивания или пузырей. Когда же главное обраsование стекла окончится, то масса делается спокойною, что и служит плавильщику знаком 'Образования стекла или окончанием первой варки. При этой _первой степени обрАЗо­ вания стекла оно еще далеко не чисто, неоднородно и за:t.(nю~ает много пузырьков. Окончательное проваривание производят обык­ новенно тоrда только, когда все горшки наполнены будут вполне составом, что имеет некоторые недостатки, но что выгодно в эко-
238 С1'ВКЛ51ННОВ nРоизводство. ПРАI<ТИЧЕСКМ ЧАС1'Ь номическом отношении, потому что несколько сокращает время и трату топлива. Tai< 1са1с при первой nap1<e стекла оно поглощает в себя .много теплоты, то жар печи при этом ни1согда не достигает сто11ь значительной степени, ка~сая необходима для ОI{ОНчательного провара стекла. Легко понятно, что состав, rсоторы.м наполняют горшки в pыx­ JIOM состоянии, по сплавлении не будет в состоянии наполнять их. Потому, чтобы получить го.рш1си, наполненные стеююм, по сш1а­ nлении первой порции стекла и по снятии некоторой части (стек­ .11янной пены), вкладывается вторая порция, и далее поступают, ка~< прежде. Третья порция бывает обыю·ювешю последняя. Первая порция массы бывает наибольшая, и ее варка продолжается обы1<­ новенно от 6 до 7 часов, или половину времени всей варки. Вто­ рая порция состава - меньше и требует для сплавления от 3 до 4 часов (почти 1/.1 времени плавки). Последняя порция, 1са1< самая меньшая, сплав.r1яется в 2-3 часа. Стеклян.н.ая пена или хальмоэ. Если в составе находятся хло­ ристые соединения или сернокислые соли, 1<:оторые не .могут быть разложены ~ремнеземом, или если сернокислые соединения недо­ статочно разложены углем, то эти вещества, а также и крупные механические подмеси остаются вне соединения с стеклянной мас­ сой (т. е. с кремнеземистым сплавом) и отлагаются частью на дно горшков, большею же частью выступают на поверхность расто­ пленного стекла и образуют сте1.:лян.н.у10 пен.у, которую до11жно снимать продырявленными ложками или железными гребками. Эту операцию сни~rания пены производят иногда два раза: после варю-1 и после окончательного провара, пред самой выработкою; иногда же один раз, а именно пред выработкою, что представ;1яет эко­ ноыию в стекле, потому что вместе с тем неизбежно захваты­ вается и часть стекла. Состав этой пены (следуя Жирардену), показывает, что она может быть употреблена для производства стекла, если ее проплавить с углем. Влажности....... Сернокислого натра . Сернокислой извести . . . . Повареннойсоли....... Сте1сла, песку, глины, фосфо рно- кислойизвести....... Стеклянная пена эакл1Оqает в 10~ частях стехпа оконноrо 1бе11оrо дуrого 1 буrы11очноrо 1.65 83.32 10.35 1.43 З.35 0.10 90.51 6.00 0.04 З.30 1.00 55.92 25.11 0.20 17.77
СТЕl<ЛОВАР~НИЕ, ИЛИ ПЛАВКА СТЕI<ЛА 239 I<ак возможно то, что сте1{лянная пена сильно портит rорш1си, что утверждают многие праrсти1\и, не объясняется химичеСI{ИМ составом ее. Когда сте1слянная пена будет старательно снята, то горшI{И снова не будут совершенно наполнены стеклом; потому, чтобы их сде- 1~ать полными, окончательно прибавляют в них еще бою совершенно чистого сте[{ла. Так 1<а1< весьма часто состав всыпается холодным, то оттого происходит охлаждение, 1соторое способствует к увеличению вре­ мени вар1<и. Потому будет сообразно с целью смесь сырых материалов первоначально нагревать, что и достигается фриттова­ ни~м. Г/ровар, или 01tищен.ие. Хотя по сплавлении всыпанного нечи­ стоты, плавающие на поверхности, старательно снимаются, однако отдельные части их остаются и плавают в стеклянной массе. Кроме того, в сте1<ле много пузырьков газов и стекло неравномерно. * Для того, чтобы нечистоты и газы совершенно получить частью на по­ верхности, частью осадить на дно и выделить и чтобы составу придать равномерность, ** стараются сделать стеI{ЛО С({ОЛЫ{О возможно жид­ ким, причем его возможно больше нагревают. Этот период плавления, или провар, начинают после окончания полной варки, усиливая жар равномерным и непрерывным дополнением нового горючего материала. Провар сопровождается обыкновенно вскипанием массы от выделения пузырьков газа. О1<ончание провара, который длится часа 4, определяется прежде всего тем, что это кипение прекра­ щается, и тогда стекло получает совершенно спокойное состояние. При этом все нечистоты, вышедшие на поверхность, удаляются посредством маленького железного гребка, на конце которого накопляют массу, которою и сгребают всплывшие нечистоты. На некоторых заводах в горшки ~спадут особые глиняные I{Ольца, кранты., *** которые при плав1<е всплывают на поверхность массы. Эти кольца служат, между прочим, для того, чтобы при очищении (хальмовании) стеклянной поверхности избежать потери стекла. Пену сгребают с внутренней поверхности кольца и бросают на кольца или на пространство между кольцом и стенкою горшков. Впрочем, та~<ой прием для этой цели иэлишен и даже вреден, потому что потеря от пены невелика, а плавающий круг мешает доступу жара, особенно лучистой теплоты, до поверхности стекла. Кранты важны особенно при выработке, потому что дозволяют вырабатывать почти все стекло, находящееся на дне. * Неоднородно. [Пptl.At .. ред.]. ** Однородность.. [При.А,. ред.]. *** Сейчас зти кольца называют кранцами. [При.м. ред.].
240 С1'Е1<ЛЯННОЕ 11РОИ3ВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСl<А}l ЧАСТI, Конец очищения определяется ш~авильщиком тем, что он берет пробы (полосы), особенно же выдувает порцию сте1{ла в тоюсий стеклянный шар и испытывает свойства их, держа по направлению к свету. Если пробы, взятые из каждого горшка, при атом будут найдены чистыми, т. е. если в стекле не1' полос, * крупинок и пузырьков, то стекло готово, проварено, и его толысо остаетсн подготовить, охлаждая до надлежащей к выработке степени, чтобы оно сделалось гуще и годилось тогда 1с обработке. Этот период обработки, требующий почти 3 часов времени, нааывается с1пудиою стекла и производится при малом подбрасывании горючего мате­ риала. Излишне прибавлять, что остужияание должно быть посте­ пенно, чтобы не повредило печи и горшков. Окончание студ1<и обыкновенно производится тем, что вовсе не бросают в печь то­ плива, а оставляют то11ы<о прогорать оставшиеся уголья. При 9ТОМ необходимо наблюдать, чтобы не было в печь тяги холодного воздуха. После студки Оl(Ончательно очищают поверхность стекла и начинают выработI<у. Надзор за печью во времп варки и выработки состоит в попечении об огне и смотрении за сте1<лянными горшками: Про­ должительность варки и хорошие свойства стекла, кроме выше­ приведенных условий, особенно зависят от правильного поддержи­ вания пламени во время плавления и работы. Потому деяте~ьные и способные кочегары, или турали, составляют важную потребность стеклянного завоца. Tal( ю1к их работа требует не просто боль­ шой внимательности, но и в высu1{0Н -степени напряженна, то обыкновенно к печи приставляют 2 1<очеrаров, чтобы они могли чрез малые промежут1<и времени сменяться. Что следует делат1) кочегару, здесь не может быть объяснено в подробностях, 1 а здесь будет указано только то) на что главным образом должно обращать внимание. Это состоит в том, чтобы кидалось на решетку непрерывно достаточное количество горючего материала и чтобы при этом происходило возможно меньше дыма. Только таким образом возможно получить равномерную температуру печи и защитить стекло, если оно плавится в открытых горшках, от подмеси копоти. Эти требования могут быть удовлетворены тем, что сначала замечаютJ сколько горючего материала, когда он будет насыпан на находящийся на решетке слой раскаленных углей, может загореться вдруг и сколько времени употребляется на то, чтобы ему самому превратиться в раскаленный угольный слой. Когда ато будет определено, то кочегар насыпает и распреде- * Так называемых свилей. [Прим. ред,]. 1 О сушке горючего и о правильной работе кочегаров будет подробно объяснено в выпуске об rорючих материалах и топливе.
~·гвкловАРЕНИЕ, или ПЛАВJ<А СТЕ1<ЛА 241 ;н1е·r по решет1се равномерно и в равные времена, обыю-ювеюю вся1<ие 1О минут, ш1Иденное 1<оличество горючего материала. Далее, тоже n рапные промежутки времени, чистит решетку, причем он про­ водит сниау чреа решеточные отверстия желеаныИ брус или крюк. ДруrоИ род шуровки, или эаклад1<и горючего, состоит в том, что перед прибавлением нового горючего материала топливо, находя­ щееся в полном калении, отодвигают наэад, вновь прибавляемое кладут на место, сде11авшееся свободным. Распределение топлива по решетке производится тогда, J{ОГда оно совершенно разгорится. Как скоро началась обработ1<а стекла, тош<у деревом ведут обыююnенным образом, а топку I<амениым углем изменяют а именно: при начале выработ1ш топлива подкладывать больше не следует, потому что при прибавлен11и горючего материала произведение дыма неизбежно, а этим нарушается работа и пач1<ается поверх­ ность предмета. Для того, чтобы больше не под1<идыва'Iь топлива на очаг, должно, прежде чем начнется работа, положить в очаг ст·олы\о топлива, скоJ1ысо нужно, чтобы поддержать стекло в рас- 11Jrавлешюм состоянии 8-12 часов. Для этого кочегар бросает Ш1 0113 Г В виде слоя больrnие И маленькие угли, 1{0Торые он плотно у1<олачивает кочергой или плоской железиной до тех пор, пока ими не будет наполнено все пространство очага до высоты полки. Это называется «Glut шасhеп; faire la braise». Кочегару в неделю платят: в Англии 8 руб., в Богемии 21/ 2-3 руб., причем он должен помогать при всаживании горшков. Было бы сообразно с целью, если бы ему при сокращении времени плавки определенного I<оличества состава обещать премию; напро­ тив, при увеличении [времени] по его вине делать выче:.r. На 9том осноnании будет в поряд({е вещей и в самом деле проиаводится во многих местах, что кочегару платится после плавки, причем он получает от 65 до 85 l{ОП. ·Дело ;,tастера-плавильщи1еа состоит в том, чтобы по време­ нам наблюдать за горшками и плавкою, чтобы в должное время снять стеклянную пену, тотчас заметить и залечить (замазать) повредившийся горшок и, если необходимо, опорожнить его. Пла­ вильщику платится большею частью также после плавки, напри­ мер от 2 руб. 60 коп. до 3 руб. 30 коп. за каждую варку, причем он имеет еще помощника. Время вар1'и. Продолжительность процесса плавления, время вар«и, кроме старательного управления ею, зависит от состава массы, от качества горючего материала, величины горшков, вели­ чины и устройства печи, даже от времени года или, лучше ска­ зать, от температуры· -воздуха. В Богемии, rде при древесном отоплении работают в маленьких печах и гор·шках, с немногими исключениями, даже до сих пор время варки продолжается от 2Q 16 Зак. 2207. Д. И. Ме11де.ле~в, т. XVJI,
'242 CTE1<Л51HI-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<1'ИЧЕtЖЛЯ ЧАС'ГЬ до 24 часов (т. е. принимают за правило, что в неделю произво­ дятся четыре варки), и еженедельно производится средним числом 4 тыс. фунт. поташного хрусталя. Между тем во Франции и Бельгии при каменноугольном топливе в больших rорш1<ах и печах время варки продолжается для сте1(ла, не содержащего свинца, 18-24 часа и для свинцового сте1<ла 12-18 часов. Еженедельное производство в поспецием случае должно соста­ влять 72 тыс. фунт. свинцового хр) с i'anя. 1 На немещсих плавиль­ нях при каменноугольном топливе nремя плавления, смотря по величине rорш1<ов, продолжается от 16 до 24 t1асов, еженедель­ ное производство 12-20 тыс. фунт. В Англии пропорция подобна французской" Свинцовое стеt<ло плавится в мале1·IЬI(ИХ rоршн:ах в 2-6 куб. футов в 12-18 11асов, в болыuих n 7-15 1<уб. футов в 18-30 часов. Потеря при варJСе. При плавJ1е11ии состава происходит потеря в массе, главным образоl\f состоящая в улетучивании щелочей и угле­ кислоты, в переливании чрез крап и в раалинании стекла, а также в отделении стеклянной пены и в нечистоте сырых материалов. При обыкновенных сортах стекла ее можно положить в 20-250;0 • 1 Это п01!аэан11е кажется нам преувеличенным для производства одноti печи, потому что при самых благоприятнейших обстоятельствах можно производить еженедеяьно 5-6 варок н в юнкдую варку производить or 8 до 10 тыс. фунт. стекла.
Отдел третий Выработка стекла Обрабо11иса CJJte1cлa. До сих пор, если не обращать внимания на незначительные у1шонения, принимают три различных по существу способа вырабоТI(И стекла, именно: древнейший- выдувание и два новых - отлав1tу и прессование; последний употребляется или отдельно, или в свяsи с выливание:\1. К эти:\1 родам выработки можно еще прибавить четвертый - вытяи~ванllе, простое или соединенное с 1<ручением. По способу выработ1~и п отчасти по употреблению необходимо отличать следующие виды стеклянных изделий: 1. Полое или посудное стетсло, или стеклянные изделия внутри пустые, с отверстием. Бутыли, графины, склянки и тому подобные изделия соста nляют пример одного рода таких изделий. Рюмr{и, ста1<аны, вазы, блюдца и т. п. составляют примеры второго вида полых стекол. Этот последний вид стеклянных изделий и носит название «goЫeterie». Материал бывает для этих стекол самый разнообразный. Это суть предметы дутые. 2. Плос~ие или листовые стекла, т. е. 01<онные и зеркаль­ ные сте1<ла. Смотря по качеству материала, эти стекла называются или зеркальными, или белыми, или полубелыми и зелеными. Они бывают литые или дутые. 3. 1Иассивные стеила или без пустоты внутри, или с малою пустотою, наприыер шары, призмы для шостр и т. п. Их отливают или выжимают. 4. Оптичестсие сmе1Сла для вогнутых и выпуклых стекол. 5. Сте1Слянные нити, трубтси и пал1tи. Особенно изготов­ ляемые для фиэичес1<их и химических приборов. Это пое.дметы тянутые. 6. Сте1слянные уираU1.ения, например :мозаика, бисер ~ т. п. Описание выработки распределено по этим важнейшим видам стеклянных изделий. 16*
244 c·L'Ef(ЩlliHOE nР.ОИЗВОДСТВО. nPAl<ТИЧECJ<A}l ЧАС'JЪ Общие зал~еrtания относятся к выработке большей части сте1(JШН- 11ых изделий и потому с них мы необходимо должны начать этот отдел. ь 1. Выдувапие. Как бы странно 1ш казалось с перв01'0 взгляда, однако справедливо, что все почти стекло, ис1<л10- чая литого и :массивного, вырабатываетсн или, по край­ ней мере, может быть nыработано ртом. Это относится особенно до полого сте1<ла. Внутреннее углубление пред­ метов производится и.меш-ю тем, что мяп<ое сте1<ло расши­ ршот посредством вдувания воздуха (оттого составилось выражение выдувальщшс стекла) и для этого употребляют выдувательную трубку, называемую труб1tою (фиг. 54). Она делаетсн для дутого сте1<ла из I(OBI<oгo железа, ТОJ[­ щиною о u/,. _'', дшшою 3-41/2', ширина ее отверстия со­ ставляет З"'. Верхний конец [Ь], мундшту1<, делается JJР.­ :много конпчесюJ~t 11 гладко опилнвается; на него надета деревшшая трубка а, с.'lужащая рукоиткою. На 1·1ю1ше~1 J(OJщe, которым берется с-ге1<~'10 нз горшка, сnариваетсн головка, 11меющая толщину в 3 pnзn большую, чем трубка, 11 что делается частью л.ля того, чтобы нn ней удерж11- палось бо.1ьше стеклянной массы, частью потому, что в этом месте трубка скоро издерживается. I<аждыn выдувальщш< стекла должен иметь в своем распQряжении нес1<олы.:о тру­ бок, чтобы и~tеть возможность пере~rенят1) их, когда на­ ходящаяся n употреблении еде.лается горячею. Длина и вес трубок, оютря по величине образуемого предмета, бывают различны. 2. ФорJиование посред~тволt аыдувания в сущесtве своем может быть произведено или просто от руки, или по~ющью более или менее совершенных форм. В первом случае работнин употребдяет различные ~<лещи и формо­ вальные орудия, а для поддержания своей ру1<и стул (фиг. 55), который был извест~н еще фйникиянам и про- стое устройство которого без дальнейшеrо объяснения по­ нятно из рисунка. Оттого этот род работы называется работою н.а стуле, а второй род нового начала - рабо­ тою в форлtе. Для многих .предметов r.южно с выrодою соединять работы в форме и на стуле, одна1{О есть такие, которые могут быть изготовлены только от руки. 3. Формы, которые употребляют при работе, бывают или rигб 54. ИЗ одной Часта, ИЛИ ИЗ HeCICOЛb1'UX Частей (складные формы) РУ ка. ~и делаются из дерева (бука, ольхи, груши, фиг. 56) или из латуни) иа чугуна или из r лины. Наилучшие суть латунные, на:иупотре­ бительнейшие--... деревянные и глиняные. Притом латунные формы самые дорогие, но имеют перед дешевейшими чугунными ту выгоду,
ВЫРАБОТКА СТЕI<ЛА 245 что они н~ ТШ{ cI<opo портятся от ржавления .металла. В глиняных формах 1< сте1<лу очень леr1{О пристают частицы глины. Чтобы устра­ нить это, их намазывают смолою или ВI<ладывают вниз нес1<олъко соломино1с Из того и другого от действия расr<аленноrо стекла Фнг. 55. Формова11ы1ыii стул. Фиг. 56. Форма. образуются газы, I(ОТорые собираютсsr между стеклом и формой и та1шм образом устраняют непосредственное соприкосновение выду­ ваемого стенла и глины. Глиняные фор.мы НИl{оrда не бывают с1<лад­ ными, и потому они, 1<а1< все цельные формы, I{Orдa они имеют дно, должны быть устроены та~<, чтобы при выдувании воздух, оставшийся в форме, находи1r выход. Будет сообразно с целью, если nри изготовлении их стеш<и и дно их пробить гвоздями. Деревянные формы представляют ту выгоду, что они .могут быть скоро и леr1\о иэго1овляемы, и обугливание, К /\ !11 1<оторое происходит в них при употреблении, прямо благоприятствует полировке стекла. Они имеют толы<о т' невыгоду, что скоро выго­ рают и оттого теряют перво­ начальные свои правильные размеры. Фиг. 57. Закрытая латунная форма В Анrлии для нежных графина. предметов стали употреб" лять фор.мы только из латуни. Эrи фор.мы охватывают весь предмет и образуют также дно~ Обыкновенно они состоят из трех час·rей) н:а1< на фиг. 57, 58, т. е. состоят из нижней неразнимающейся части А, представляющей дно тела, например графина, и из двух верхних щ:>ловино1<. Н~ж~~яя часть состоит из открытого цилиндра, а верхняя
246 CTEl<Л51I-IHOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРА1<ТИЧЕСI<А51 ЧАСТЬ часть В состоит из двух соединенных шарнероl\·1 половин) 1<оторые образуют горлышI\О графина. Фиг. 57 представляет эа1<рытую форму, фиг. 58- форму, от1<рыту10 сверху, та1< что дно ее видимо. g;g суть две надставю·I, в 1<оторые ввинчиваются деревянные ру1(оят1ш; при h находится точ1<а вращения; kk - штифтюш, мешающие форме раскрываться больше, чем требуется; l есть головка винта, н:оторый h при т натягивается гай1<010 и служит для того, чтобы удер­ живать I<онцы ii вследствие трения. Такие формы должны быть при работе оп<рываемы и СI<Ладывае.мы ПОМОЩНИl\О.М (держалъщю<ом); nотому, чтобы эаменить помощника, они делаются хотя и та1<оrо же устройства, 110 та1(, что могут держат1"ся от1<рытыми Фнг. 5~. ~на жс-отн:рытаи. посредством пружины и запи- раться посредством надав­ шшашш рукою или ногою, ИJIИ наоборот. Форму подобного рода представляет фиг. 59. С есть часть для тела, DD - две части для шейки, которые могут быть от1<рываемы посредством надавливания ногою, и, I<aJ{ толы{о она будет отнята, ·сами собою закрываются. Однако лучшие складные формы бывают из двух частей и шарнер имеют на стороне, ка~< на фиг. 58, реже на дне, как фиг. 60. ·Последняя форма четырехуrольна, и разделение ее проходит чрез два угла для тоrо, чтобы некоторым образом скрыть шов. При выдувании в форму должно, если возможно, предмет постоянно обращать, чтобы произвести равно- мерное распределение стекла. Однако Фиг. 59. Форма, разнимаемая это сообраэное с целью распределение ногой. во многих случаях трудно, - напри" :мер, коrда предмет имеет широкое отверстие, или когда связывание фор:м:ы препятствует этому. Если форма имеет широкое горло, то в таком случае стекло при выдувании выходит из формы, не находит 11ика1<оrо сопротивления и может вследствие этого выдуться внутри формы несовершенно и неравномерно. Этот недостато1< устраняют nосредст~ом выдува.ющ n !CQЛ/latc, т. е. тем, что фо~f\щ" ~<огда она
ВЫРАБQ.ТКА СТЕl<ЛА 247 бывает цельная, снабжена в верхней части двумя отнр~шающимися ~шерху клапанами (фиг. 61), которые там, где они сходятся, в оси пред­ мета, имеют вырезку, чтобы охватывать 'rрубку. На атом основании и латунные формы фиг. 58 не совершенно це11есообразны, и по пред­ ложению Герке они должны иметь надстаrшу (cd, фиг. 62). Как только горячее стекло будет опущено в форму, эти I<лапаны посредством не- Фнг. 60. Складная форма. Фиг. 61. Клапаны на фор.мс. значительного даrтения закрываютси до тех пор, no1<a выдувание не будет окончено, и та~<им образом устраняе'Гся выступание стекла. Та­ кие предметы сначала отрезываются от трубки при а {фиг. 63) и потом ОТI\аЛЫВаЮТСЯ при Ь 7 ЧТО ПрОИ3ВОДИТСЯ ИЛИ ПОСредСТВОМ ОТрезыва- Фиг. 62. Форма с клапанами. llИЯ,. или также по спо­ собу, приведенно~1у для откалывания цилиндров оконного стекла. Однако вращение пред­ мета в форме невозможно а----- Ь-- --Ь Фиг. 63. Отрезывание от трубки. тогда, когда на ней сделаны литеры или вообще возвышения и углубления. Но если знач}{И находятся на -дне, то предмет выду­ вается в форме так, что он сначала не приходиr з соnрикоснов~-
248 СТЕКЩIННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСI<АЯ ЧАСТЬ ние с дном и, следовательно, может быть обращаем. Толы<о под 1<онец, посредством силыюго удара, сте1<ло вдавливается в дно. При работе в формах деревянные формы после 1шждого упо­ требления должно опускать в воду; металличес1<их же, напротив, должно иметь несколько для перемены. 4. Набор стеила. Формование nредмета начинается с набора расплавленного стекла на трубку. Для этого необходимо, чтобы трубка сначала была нес1<олько нагрета, что проиаводит TaI( называемый баночни1<, причем он в1<ладывает нес1<олы<о тру­ бок голов1<ами в рабочие отnерстия (или в вышеупомяну­ тые, особенно для этой цели сделанные отверстия). Без этоrо стекло недостаточно 1<penI(O держалось бы на труб1<е. Работник определяет частью глазом, частью тем, что вавешивает в p}I<e тяжесть ваятого сте1<ла, вэя11 ли 011 1<оличество стекла, необходимое д1ш 01<ончания nредмета. 1: 1.~ Та~ ка1< стекло скоро снова сбегает с трубки, по1<а ниж- ~ ниn конец ее подвержен жару печи, то она не то11ы<о должна быть постоянно обращаема около оси, пока нахо­ дится в печи, но при больших предметах даже вынимаема f~~~,~~ из печи для тоrо, чтобы первая порция сте1сла остыла и ка же- потом к ней во второй или третиИ раз можно бьшо ваять лсзнал. новую порцию стекла. После 1<аждого вынимания сте1<ло углаживается кругом около голов1<и труб1<и и закругляется с конца посредством плосt{ОГО железа (фиг. 64 ), называемого 2ла­ дилкою. Если это не будет произведено старательно, то при неодно1<ратно~r наборе, что необходимо пrн• больших 11редметах, Фиг. 65. Деревянная· гладилка. ь· между отдельными слоями стекла остается воздух, отчего предмет делается пузырчатым. Округление производится или также гладил­ . кою, или тем, что стеклянная масса обтирается снабженным рукоят­ кою и на широком конце выдолбленным куском дерева - uовши1'О.Аt (долои) (фиг. 64), \{Оторый перед употреблением кладется в воду . . Для больших предметов доло!< делается беа череш<а, тогда он. 1<ладется на нол и снабжается ·одним или несколькими полукруг­ JJЫМИ _,углублеI,ИЯ1'fИ (ф~r! q6i (!.,- ~ ф~r: ~ 1} ~ u которых стекляннаи
ВЫРЛБОТJ<А СТЕКЛА 249 масса 01<руr1шется посредством вращения (эа1<атывается). Наконец, округление можно производить на «плит.а», которая· состоит из глиняной или железной плиты Ь и Ь' (фиг. 66). Эта плита кла­ дется или на пол, иμи для удобности на возвышение, I<aI{ пред­ ставлено на фиг. 66 при Ь'. Для подпоры рабочему служат таю1<е под­ ставю·I се, на 1<оторые он на1шадывает трубку при обращении и образовании предмета. При работе они заступают место ручек стула; d есть малеНЫ(ИЙ сосуд для воды, употребдение которого будет объяснено дальше. Впрочем, форма и устройство этих вспомога­ теJiьных предметов могут быть весьма различны, кю< показано при цижеописанных печах для полого и Оl(ОННОГО cтeI(OJI. ДJШ того, чтобы труб1<а при взятии стеюrа не засарива1rась, сначаJ1а вая­ тое стеюrо немного выдувают. Круг лая масса стеюrа, 01<ончательно находящаяся на труб1<е, достаточная д11я образования предмета, нааывается бано 1исой или пуль1tой (фиг. 67 и 68). Пуль1<а посредством держания труб­ I<И в рабочем отверстии снова нагре­ вается до красного 1<аления и немного Фнг. 67. Ф11г. 68. Набнранне стекла. надувается, при этом труб1<а должна быть постоянио обращаема около ее оси для того, чтобы охлаждение сте1<лянной массы происходило со всех сторон равномерно. При дальнейшем заканчивании предмета от рую1 работа выдувальщика относительно формы, которую должен 11редмет по~r~учить, может быть приведена к двум задачам- должно лtt сте1сло быть расширено 1т верmш,ально.му или горазонп~аль­ НОАtу направленаял. Расширение по вертикально~1у направлению производится, ес"ТJи тр}'бку держать вертикально кнйзу или един­ ственно от тяжести .массы, или посредством маятникообразноrо кача­ ния ее, чрез действие центробежной силы. Напротив, стеклянная масса расширяется в rориаонтальном направлении, если или трубку при выдувании держать прямо кверху, причем тяжесть ·стеклянной массы не допус1<ает расширения в вертикальном направлении, или во время выдувания нижняя часть стеклянной массы постоянно охлаждается водою, что производится чрез вращение в cыpo.r.r углублении долока или посредством наложения на плиту. При предметах, которые выдуваются в несовершенной форме ·или оканчиваются coвce1tr от руки, обыкновенно при первом выду­ -ва нии верхнюю часть предмета выдувают до требуемой толщины. Когда это будет произведено, то толстейшую часть стекла снова •!агревают и выдувают в форме или обрабатывают далее, кладя или на железны~ под1<ладки) или н~ ручки стула. Таким. образом совер-
250 СТВI<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧВСI<А~ ЧАСТЬ шенное выдувание предмета производится не n один раз, но в тем большее количество приемов, чем больше предмет, потому что сте1шо с1шро отвердевает. На вышеприведенном основании вся1<ий раз no время выдувания труб1<у во всех случанх обращают 01<оло ее оси. Как тру дно даже для опытного работнюш определить пра­ вилыю необходимое количество сте1<ла и равномерно распределить его, может у1шэать следующий пример. Чтобы достичь цены, ~юторая полагается во Франции эа лучшие, равномернеНшие и. дешевейшие Фнr. 69. Сошl\а д.ан трубки. бутылки для шампш-1с1<оrо, должно доставлять бу­ тылки, которые разнились бы n весе око;ю на 20°/0 и из которых n I<аждоН тотдина сте1<ла была бы в начале шей1<и 6 мм, в 1<0нце ее 5 мм; в начале выпуклости 2.5 мм, n середине ее 4 мм и Оl(ОЛО дна 7 l\IM. Когда работнш< должен держать и обращать трубку без всякой nодпор1ш, в то время, ко~да нижний конец ее находится в печи, то это не толь- ко очень утоl\tляет его, 110 и выnолнить это доста­ точно равно~1ерно он едва в состоянии. Поэтому для поддер­ живания трубt{И перед рабочиы отверстием находится у1<реплен­ ная на ножке полоса с несколышми вырезками на стороне, сотиа (фиг. 69), или края оношка снабжены 1<рюч1<ами или подобной полосой. Для оконного сте1<ла и больши;< предметов для этой цели G R Фиг. 70. Выдувальные мехи. требуется цепь с крючками, которая привешивается к перекладинам стропил, или глаголь с крюч1<ами. Как при вращении pyi<a, так при выдувании больших предметов легкие работни1<а в высшей степени напрягаются, а 1<огда выду­ ваются в форму узорные предметы, то он вообще почти не в состоя­ нии выдуть. их та~<, чтобы они совершенно наполняли форму. При больших предметах, делаемых QT ру1<и, например шарах (колбах)
ВЫРАБОТl\А СТЕI<ЛА 251 для серной I<ислоты и т. п., работник сберегает свои легкие тем, что он в первоначально произведенную посредством выдувания пустоту вводит ртом чреа труб1<у небольшое 1<0личество воды, после того I<:aI< сте1<ло будет сделано воаможно горячим, и потом эа1{рывает отверстие труб1<и большим пальцем или яэыI{ОМ. Вода пре~ращается в пары и производит расширение стеz<:ла совершенно равномерно до тех пор, пока отверстие трубr<и будет закрыто, или до тех пор, по1<а стекло не потеряет свою мягкость. Для nыдувания предметов второго рода найдены различные выдуватель­ ные снаряды, которые в существе своем суть устроенные осо­ бенным обрааом мехи; фиг. 70 представляет такой снаряд Бонтема (Бontemps). Сте1слянный предмет а, I<ан: обы1<новенно, выдувается на трубIСе R, но после нагревания на :мундштук последней наде­ вается трубI<а, идущая от мехов. Чтобы можно было удобно нагревать предметы различных вели­ чин, рабочие отверстия имеют обыr<новенно такой диаметр, что в них могут удобно проходить самые большие иаrотовляемые предметы. Но если должны быть работаемы маленькие предметы, тогда должны иметься I<ольцеобраэные плиты (хомутиl{и), которые вставляютси в рабочие отверстия. При плавлении в аакрытых горшках, а та1<же nри nроизводстве свинцового стекла, причем не может быть проиаведено подобное устройство и причем также следует нагревать стекло не на открытом оrне, потому что оно от влияния отделяющихся газов может делаться мутным, для нагревания больших предметов возле рабочих отверстий делаются другие большие, в 1<оторых находятся открытые стеклянные горшки, I<оторые вмазываются наклонно отверстием наружу. 5. Крант. * Погружение труб[(И в сте1<лянную массу всегда должно быть производимо с осторожностью, потому что даже после очищения в ней поднимаются еще некоторые нечистоты и пузыры(и воадуха. Так как это происходит по сторонам, то стараются найти простой способ, чтобы устранить соприкоснове­ ние труб1<и с нечистым сте1<ло:м. Именно, на растопленное стекло кладут кольцо из массы, одинаковой с горшками, и выдувальщик берет стекло только из средины н:ольца. Для того, чтобы он плавал всегда по средине горшка, его часто снабжают кругом тремя ручками. Такое глиняное кольцо называется крантом. Открытие кранта, произведенное, кажется, не очень давно, как бы просто оно ни 1\азалось, имеет большую практическую важность, потому что посредством· его значительно уменьшаете~ потеря в стекле, имею­ U{ем недостатки. ** * Или •<ранец. fПpu"1r. ред.J.- ** Так 1\ак набор сте1rла в этом с.11учае пропсходнт цз стекломассы~ имеющей чистую поверхность. {ПJlll.Al. ред.].
252 СТЕКЩIННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСl<АЯ ЧАСТЬ 6. Отделение om труб1'и. Ка1<ой бы род предметов ни делали, на станке или в форме, окончание верхней части всегда проиs­ водится после того, I<aI( во всем остальном готовый предмет отделят от трубки. Отделение обыю-ювенно nроизводится при а (фиг. 71), именно в том месте, где стекло имеет толщину, под­ ходящую для предмета или даже меньшую, тем, что выдувалыцик обмакивает отмачивательное железко в стоящий подле него сосуд с водою и дотрагивается им до этого места или самый предмет кладется на сделанную влажною подстав1<у. Происходящее от этого охлаждение и сжатие частей производит обыю-ювенно кругом со­ Фиг. 71. вершенно правильный разлом стекла, и достаточно лег­ кого удара по труб1<е, чтобы окончить отделение, если бы существовала еще связь. 7. Принятие выiJутого npeдo1Jtema. Для того, чтобы предмет, отделенный от труб1<и, принят~) и ОI{Ончить верхнюю часть его или же чтобы поместить его в ка­ лениuу, т. е. в печь для медленного охлаждения, суще­ ствуют различные приборы. Если предмету не следует дальнейшей обработки, то он принимается и относится посредством полуцилиндрической лопатки или вил1<и. Когда же нужно еще изготовить верхний край ero, то его необходимо нижним 1<онцом уl(репить. Это произво­ дится двумя способами, именно: посредство.~t приделы- Отделение вания или заще.млеf!ия в хваток.. от трубкн. Приделывание (фиг. 72) есть древниИ, таюке и ныне часто употребляемый способ на том основании, что он при­ ~1еним д.пн всякой величины и формы предмета, а для многих случаев еще и не отыскали чего-либо более сообразного с целью. Для этого употребляют понтию, т. е. железный прут, имеющий длину трубки и маленькую головку на конце. Последнею баночник берет малею)­ кую порцию стекла и надавливает ее на дно предмета прямо [вдоль] оси его. Теперь, когда предмет будет отделен от трубки, он приделы­ вается к понтии и тогда может быть далее обрабатываем. Когда нужно поместить предмет в калениuу, он снова- отделяется по­ средством удара по железку, однако место прикрепления остается видимым и обыкновенно имеет выдающиеся, неправильные и острые края, что считается недостатком. Весьма часто это место потом шлифуется, чтобы сгладить неровности оставшегося сте1<ла. Хваток мо~ет состоять из двух положенных накрест склепан­ ных полос, края которых загнуты кверху. Склепка, которою с1<ре­ плены обе полосы, оканчивается извне гвоздем, который втыкается _в деревянный черенок длиною в 3-4' (фиг. 73). Вместо этого прибора моrут та1оке служить клещи из JIИстового железа (фиг. 75),
ЙЫРЛБОТl<А C1'E.l<JIA 2SЗ 1ta1< 011~1 употребляются, например для химической посуды, или, на- 1<01-1ец, можно употреблять хвато1<, состоящий из двух полуцилин­ дрйчесI\ИХ полос, снабженных ру1<ояткою (фиг. 74). Таt(Ие тиски и11и хват1\и эахватьшают ню1ший 1<онец предмета ~ тем устраняют образование места прикрепления. Но само собой разумеется, что та1\ой прибор может быть употр'ебляем только 11 для предметов одина~<овой формы и величины. 8. Затсаливаflие. * Когда предмет полу­ чит свою форму, то на него смотрят в пла- вильне 1<а1< на не готовыt\ еще н: дальнейшему Фиг. 72. Фиг. 73. Фиг. 74. Приборы для захватывания выдутого предмета. окончанию (отделке) посредством шлифования и проч. Именно, он всегда бывает еще очень горяч и потому по вышеприведенным основанинм должен быть ста­ рательно и медленно охла­ жден. Для этого его ставят в нагретое пространство, ко· торое вместе с ним посте- Фиг. 75. Прибор для захватывания вы- пенно охлаждается. Охлажде- дутого предмета. ние тем труднее, чем больше и толще стекло на предмете, "rакже один род стекла охлаждается легче или труднее другого, самый легко охлаждающийся есть, например, свинцовое стекло.** Для охлаждения дутого стекла служат или каленицы, т. е. калильные печи, или иалильные горш1Си; для литых зеркал * Отжиг. [Прим. ред.J. ** Стекла, содержащие большое количество окиси свинца, имеют более низкую температуру отжнга. (Прим. ред.].
254 CTB\(J151HHOE l 1РОИ3ВО).\СТВО. ПРАt<1'ИЧЕСl<А51 ЧАСТЬ имеются l{алнльные печи, длн дутого оконного сте1<ла служит вме­ сто кашшьноН печи особенное пространство в плав.ильной печи. Калильные гopuuttl бывают обыr<новенно цилиндричес1(ие, сде­ шшные из обыкновенной глины (иногда из жести); rорШI\И, I\ото­ рые после того, 1са1\ будут рас­ I<алены в побочной печи, ста­ вятся вблизи стекловаренной печи. Предметы, долженствую- 1цие быть охлажденными, тот­ час с труб1<и 1ошдутся в эти l'OptШПI до тех пор, ПОl\а они 11е будут напош1ены, и потом горшки пш<рьшаются 1срыш1сою из :жести или из глины. Калильные печи (каленицы) суть сделанные из обы1\новен­ Фпг. 76. Обын:новснная 1салсшща. f ных 1<ирпичей обы1<новенные пламенные печи с низI<ИМ сво­ дом, как, например, на фиг. 76 (обыю-ювенная) и на фиг. 77. (англий­ ская J<а"r~ильная печь), которые могут быть пристроены или l< сте1\ло­ варильноп печи, и.тш 1< стороне П~1авил-ьноrо здания. В первом Фпг. 77. Анrлпйская каленица. случае они нагреваются теплом, уходящим из плавильной печи, в последнем же всегда, а иногда и в первом, снабжаются особенною тош<ою. В Анrли1'1 каJ1ильные печи, температура 1соторых должна быть 212° Р, * чаще всего нагревают 1с01ссом; в Гер.мании все еще * Температура в печах отжига 212° Р, нлн 265 1 Ц, дана ошибочно. У Штейна приводятся те же цифры. Наиболее вероятная температура отжига 500-600° Ц. [Пр1мt. ред.].
ВЫРАБОТI<Л СТЕI<ЛА 255 употреблшот дерево, потому что думают, что толысо им можно произвести чистое пламя. Под 1са11и11ьной печи бывает сделан или обы1сновенным образом, или состоит из углубленных отделений, имеющих 1саждое особые дверцы. Эти отде11ения назначаются для различных предметов и усыпаются слоем песн:у. В Анrлии для хрусталя [применяют] I(алильные печи совершенно другого устрой­ ства. Под 1шлильной печи, бывающий продолrовато-четыреуголь­ ным, снабжается одним или несr<олы<ими, один после другого -- - - - - ~---- -- - Фиг. 78. Печь для полого стсн:ла. лежащими железными брусьями,* на которых находится тележка, которая, будучи наполнена охлаждаемыми предметами, постепенно передвигается из самого жаркого места печи в более холодное. Продом1Сumельность за1'аливания ** бь,вает различна, смотря по величине предметов, от 6 до 60 часов. Но можно цринять за общее правило, что предмет будет тем прочнее, чем медленнее происходило его охлаждение. 9. Все работы выдувальщИI<а производятся или только перед рабочим отверстием или при работе на 1<ресле попере~-1енно перед ним и на находящемся вблизи 1<ресле. Для этого плавильная печь снабжается подлюсm1Сали~ (верста~(ОМ, фиг. 78 - печь для дутого * Рельсамн. [Гlр11.м. ред.]. ** Отжига. [Прz~м. ред.].
256 Cir:.l<Лs'ШHOE i1Р6ИЗВОдство. ПРА\('i'ИЧЕСl<А~ ЧАСТЬ с1·е1<ла; фиг. 79 - nечь для оl<онноrо с1·ею~а), образующими рабо­ чее место, на котором находятсs1 nce орудпs1 н снаряды, требую- щиеся для выдувальщи~<а. Под.\/ОСПU(tt состоят или из низ1<0Й ~шменной выю1адl<И (а' фиr. 78. 79), или из деревянных подмосток вышиною в 3-4' Фиг. 79. Печь для оконного стекла. (О.849-1.13 м)с почти такими же Высокими перилами с правой сто­ роны, как на фиr. 80, сделанными для того, чтобы выдувальщю< мог держать свою трубку, кладя ее на перекладину, и, держа ее вниз, качать ее, не натыкаясь ею на пол. Но есть также печи, в которых верстак находится на одном уровне с полом плавильного здания и перед ним делается в земле углубление, ь чтобы производимые выдувальщиком ра­ боты и ~<ачание могли быть выполнены. Для того, чтобы охлаждать сделавшеесs~ горячим орудие, смачивать плиту и формы, отделять от труб1<И стекло и проч., вf:J.- дувальщик имеет нужду, чтобы вблизи его находилась вода. На этом освовании на рабочем Месте ставится уже упомянутая тсадка для воды (фиг. 66 и фиг. 79, d) или вместо ее маленькое корыто Фиг. 80. Верстак.
ВЫРАБОТl(Л СТЕКЛА 257 (ww, фиг. 78 и 79). Потом требуется большое деревянное 1Сорьипо для воды, I<оторое, одна1<0, часто заменяется кадн:ою d, как, на­ пример, на фиг. 79, в которую обмакиваются труб1<и и другие орудия и в 1\оторую бросаются обрез1\и стекла. Для поддержа­ ния труб1<и во время работы служат железные фулязки (се, фиг." 66, или аа, фиг. 78 и 79). Эти необходимые вещи могут быть по желанию поставлены близ работнИI\а или соединены так, I<ак по- 1<авьшает рисунок. 10. Убыль в стеtсле при..._.работе. Ка1с при плавке неизбежна действительная потеря, та1< при обработке стекла происходит убыль в сте1<лянн:ой массе, которая состоит именно в том, что стекло остается на трубI<е, что горшки не могут быть чисто выработаны, что часть предметов ломается и т. п. Эта убыль при различных сортах стекла различна, больше при маленьких предметах (до 30°/0 ), меньше при больших; мы можем принять ее средним числом в 25°/0 веса сплава. Однако эта убыль не должна считаться за действи­ тельную поrерю, потому что только получается меньше готового сте1<ла, сама же масса снова сплавляется~ и большая часть ее идет в бой. [А.] Выработка noлoro или посудного стекла Есть несколько ветвей производства полого стекла, которые, однако, отличаются между собою существенно только различным качеством обрабатываемого стекла. Самое худое стекло упо­ требляется для бутылок, фляг и т. п., для аптекарской посуды и т. п., лучшее - для тонких графинов, стаканов и т. п. Потом эдесь встречаются в различных главных формах бутш1&и и им подобное и статсаны, и им подобное. И мы можем сообразно по­ рядку вещей различать две отрасли производства, I<оторые и в действительности существуют также раздельно, именно бутылоч­ ное производство и посудное производство, которое состоит из двух подразделений - производство белой посуды и производство Цl}еmной посуды. 1. Производство бутыло1& Оно началось недавно и занимает важное место в стеклянном производстве. Франция, производящая столь много вина, есть глав­ ное .место производства бутылок, - она ежегодно вырабатывает в бутылки 3500 тыс. пуд. стекла. Англия-более миллиона пудов; Таможенный союз* 150 тыс. пуд. и почти столько же Австрий­ ское государство. * Германский таможенный союз. {Прим. ред.] 17 au. 2207. д. И. Менделееа, т. XVII.
258 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСl<АЯ ЧАС1'Ь Важнейший предмет этого производства состав;шют винные бутылки, главнейшие роды которых суть бутылю,1 реИнвейнские, бургундские и шампанские. Первые бывают зеленые от железной закиси, но обы1сновенно желтые (от ою1си же;1еэа или yrJш); бур­ гундские бутылки несколько более темнозеленые, чем рейнвеИн­ ские, но желты.ми никогда не окрашиваются. Вес первых средним числом равен 750 г, или шсоло 1 фунта 80 золоти.; вес послед­ них 625 r, или 1 фунт 4 7 эолотн.; однако их делают то несколы{о легче, то несколько тяжелее. [Шампанские бутылки делаю·rся самые тяжелые], они должны весить средним числом 880 г, или около 2 фунт. 10 золоти. Цвет их темный бутылочнозеленый. Сырые вещества, служащие для производства бутьшш<, можно видеть из смесей, приведенных на стр. 135. Плавильные печи бывают кругJiые или четыреугольные, обык­ новенно в 6-8 горшков с 200-600 фунт. стекла, н:оторое может быть обработано одним выдувальщиком. Для закаливания требуется калильная печь, потому что толы<о в ней закаливание может быть произведено удовлетворите11ьно. Устройство верстака ыожно видеть из фиг. 78. Маленьн:ое корыто для воды w укреплено на брус1<ах, на одном из 1соторых находится железная фулязка, а. Малены<ий стол 1п, состоящий, как показывает фигура, из прИI<репленной доски, служит для на­ кладывания плиты. Отдельные части работы будут ясны из последующего. Фор.лtование рейнвейнсuой бутыл1(.li.. Первая работа произво­ дится обделывальщико.м, после того как по вышеописанному спо­ собу будет изготовлен шарик, и состоит в том, что посредством поворачивания и двиrания по плите, одновременны.ми с выдуванием, образуется горлышко бутылки и дается ей вид фиг. 82. Потом она, посредством вращания трубки в рабочем отверстии, нагреваетсн в нижней части до красного каления и передается мастеру, кото­ рый несколько удлиняет ее посредством маятникообразного н:ача­ ния и тогда обыкновенно вставляет ее в сделанную из одного куска деревянную или глиняную форму (фиг. 84), причем он равно­ мерно сильно вдувает в трубку и обращает ее около ее оси. От этоrо происходит форма фиг. 83, с за1<руrленным или, смотря по свойству формы, с сплющенным дном. Теперь остается сделать дно бутылки, которая будет стоять крепко тогда тольн:о, I{огда 1<рая дна будут лежать в одной плоскости и несколы\о выдаваться про­ тив средины. Это и составляет основание, почему обыкновенно среднюю часть дна вдавливают внутрь, что, по нагретии нижней части, проиаводится тем, что работник кладет труб1{у на желез­ ную подкладку, наставляет рукоятку гладилки или· особенно для зтой цели имеющееся орудие прямо на центр бутьrлl{И и нажи-
ВЫРАБОТКА СТЕКЛА 259 мает его внутрь, потом края приводит в одну плоскость посред­ ством rладилн:и или на1сладывания на плиту. Чтобы можно было ·rочно найти. _середину, хорошо если в форме в этом месте будет Фиг. 81. Фиг. 84. Фиг. 82. Фиг. 83. Обработка бутылю1. 1-iаходиться аамет1\а, I<оторая сделает на стекле маленькое углубле­ ние, на I<оторое работник наставляет свое орудие. В новейшее время рейнвейнским бутылкам дают так нааывае­ .мые патентованные дны,. Это проиаводится тем, что форма ста­ вится на чугунную штуку Ь фиг. 85, представлен­ ную при а сверху и образующую дно; таким обра­ зом, дно выдувается вместе. Штука аЬ снабжена маленькими углублениями, которые на краю дна образуют столько же возвышений, лежащих в одной плоскости. Когда будет изготовлено дно бутылки, она или приделывается, или вставляется в хваток. Длина а бутылки или измеряется масштабом, как на /J lf~M фиг. 86, трубка между тем кладется на железо и при а отделяется или отреаывается, или изме- Фиг. 85. Форма рение производится посредством так называемого для патентован- Wа1zkаn dе1 (фиг. 87). Поср~дством обручного :нее- нога дна. лезиа (r. е. железного прута длиною в 2-3', кото- рый часто на конце бывает аагнут в виде крючка) горло бутылки обвивается стеклянными колечками, чтобы придать больше проч­ ности отверстию бутылки. Наконец, острый край (фиг. 88) обта­ пливается кругом посредством держания горлышка в рабочем от­ верстии; одновременно с этим обручик несколько расплющивается и расширяетGя, как на фиг. 89. 17*
2Q0 CTEI<Л51Hl-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРА1<1'ИЧЕСl<А}1 ЧАСТЬ Иногда бока рейнвейНСl{ИХ бутылОI{ (а также и других' бутыл01<) делаются жеJiобчатыми, и это производится посредством 1<атания стекла на так называемом желобильнолt * тса.Аtне (фиг. 90). Фиг. 86. Масштаб для бутылки" Фиг. 87. Walzkandel для опреде ... лснпя высоты бутылкн. Фнг. 88. Фиг. 89. Горлышко бутылrш. Несколько отJiична бывает работа 1Lри фор.Аtовании Ulампан­ скuх бутыл01.:, особенно на то~1 основании, что эти бутылки в но- Фиг. 90. Желобнльныii 1,амень. Фиг. 91. Дно шампанской бутылrси. Фиг. 92. 1-я форма для шампанской Gутылкп. вейшее время получают род головки при а (фиг. 91). На зтом основании при первоначальной работе употребляют плиту (фиг. 92), * Т. е. желобчатом. [ПриАс. ред.]
ВЫРАБОТКА CTf!.l{ЛA 261 чем пр'едварительно образуется головка; после нагревания стекло выдувают в фор~1у фиг. 93 для того, чтобы окончить головку; по- 93. Фиг. 94. Фиг. 95. 2-я орма. 3-я форма. 4-я форма. том еще раз нагревают дно и выдувают ero в форму фиг. 94, наконец надавливают его пустой частью на особый станок, фиг. 95, между тем 1<ак I<ружок а выравнивает дно бу­ тылки. Когда потом бутылка будет отделена от труб1<и и на горлышке будут сделаны обручики, 1·огда посредством обделочных ножниц (фиг. 9'6) ·отверстие делается равномерно круглым и !{рая 1 правильными. Именно часть а втыкается в гор- 4 лышко -бутылки, которая в это время обращается около своей оси; часть Ь придвигается к а, так что вертящаяся часть се может быть надавлена к горлышку бутылки и образовать край, снабжен- ный обручиком. Для того, чтобы стекло не при­ ставало к ножницам, действующие части намазы­ ваются канифолью. 2. Производство посуды а. Производство белой посуды. По роду и до­ стоинству массы, из которой приготовляются пред-. меты этого рода, различаются обыкновенные и роскошнЫе изделия, обыкновенно называемые хру­ стальными. Стекло, употребляемое для первых, - равного качества с окощ·1ым стеклом; для послед- Фиг. 96. Обде- них в Германии и в России преимущественно упо- лочнь~е нож- требляется поташный, в Англии, Франции и Бель- ницы. гии - свинцовый хрусталь. Во всяком случае, английское произ­ водство свинцового хрусталя есть наибольшее и составляет почти 250 тыс, пуд.; за ним следует австрийское производство поташ­ ного хрусталя, именно почти 180 тыс. пуд. Франция, где это про­ изводство введено с 17 84 r., производит . свинцового хрусталя на
262 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРА1{ТИЧЕСКА51 ЧАСТЬ 1250 тыс. руб., что соответствует 30 тыс. пуд. весу. Этот пред­ мет промышленности также очень ра3вит в Бельгии и по I\ОЛИ­ честву производства немного отстает от французсI<оrо. Относительно печей и горшков, что 1<асается тех, I<оторые упо­ требляются для производства стеr<ла, не содержащего свинца, нет надобности делать особого замечания, а на I<онтиненте часто даже и свинцовое стекло плавится в печах обьшновенного устройства. В Англии для этой цели всем другим предпочитают I<руглые печи, подобные представленной на фиг. 97, и обыю-ювенно строят их две, одна возле другой. Две та1\ие печи обы1<новенно снабжены одною общею трубою. Печь (фиг. 97), первонача;1ьно 011исан11ая Веддингом, опреде­ .11яется для 7 горшков; а есть лаш<а или место, на I(оторое ста­ вятся горшкп и l(OTopoe заю11очает в средине тош<у n. Печu окружают 7 столбов ЬЬ, между I<оторыми на определенной высоте выведен свод с. Эти столбы ЬЬ служат не тоJ1ько для вывода свода с, но также подлерживают и свод печи d. Последний вы­ .r~епливается из массы и посредине имеет отверстие для тяги е. Чтобы равномерно нагревать каждый горшок, между наждыми двумя горшками находится отдушина /, 1<оторая ведет в находя­ щиfiся у I<аждого столба 1<анал, выходящий над сводом в про­ странство g. В это же пространство идет пламя, выбрасываемое из рабочих отверстий, из пристроенных I{ ним ниш h, чрез про­ рез, который ясно виден на рисую<е. Из этого пространства между двумя сводами пла~rя идет в канал i, потом в дымовую трубу, а канал k приводит воздух к решетке. Чтобы устранить разрыв печи между столбами, положены чугунные плиты; которые снизу укрепляются в почву, а сверху скрепляются железными с1<репами. Чрез нишу h, в которой вставлена плита с рабочим отверстием, вносятся в печь и вынимаются горшки; ll- глиняные трубы для наrревани~ трубо1(; т- отверстия для чистки прохода. Главней­ шие пропорции величины этой печи суть следующие, в русских футах: решетка 3' длины, 1.5' ширины; высота полки над решет­ кой 2'; внутренний поперечник 9', высота свода над полкой 4'9", над горшками 2'; расстояние свода с от свода d в средине 2'8", при основании с 1.5'; [просвет] отдушин / 611 в квадрате. Горшки для свинцового стекла еще до сих пор делаются по­ крытыми на приведенных выше основаниях; однако, кажется, в но­ вейшее время это не считают 3а неизбежно необходимое. Мут­ ность стекла, происходящая в открытых горшках вследствие вос­ становления свинца, должна снова пропадать, именно когда после сплавления стекла оставить его стоять в горшках на несколько часов, прежде чем 1:1ачать его обрабатывать (что, впрочем, прои~" родится при всех случаях). · · ·
ВЫРАБОТI<А CTEI<JJA 263 Марганец и мышьян: I{Ладут в свинцовое стеl{ло как очисти­ теJiьное средство неохотно, потому что полагают, что оттоrо терпит прозрачность стекла и происходит его серое 01<рашивание. Фиг. 97. Английская посудная печь. Охлаждение при малых предметах может быть,,. производимо в калильных горшках. В АнглиJI. употребляются вышеупомяцутые I<алильные тележки на рельсах (стр. 254) или калильные печи (фиг. 77).
264 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСI<А.Я ЧАСТЬ Об работе в состоянии дать понятие следующие примеры. а. Фор;~ован.ие pю.Atuu, по Пелла, посредством одной ручной ра­ боты, представляет один из интересных примеров преобразованиfit н С/ F r; 1 D; 1 с В·1 А d Фиг. 98. Формование рюмки от руки. форм при выработке стекла. А (фиг. 98)- обыкновенныИ шарик, бу­ дучи немного выдут, как В, накладывается на плиту и получает фор­ му С. На него накладывается сте1<лянная ка~ля а (D), и из нее, по­ средством обращения трубки на станке, помощью щипцов (пиз.мус), как показывает, например, фиг. 100, образуется часть Ь(Е, фиг. 98). Теперь выдувается стеклянный шар с толстыми стенками, который приставляется при с (F) и отделяется от трубки. Нагретые края его, как ПОI(азывает фигура Р, раскрываются посредством щипцов, и трубка при­ водится во вращательное движение до тех пор, по1<а произойдет фиг. d (О). Потом при (Н) при­ ставляется понтия, и трубка при е отделяется, край размягчается и, I<ак по1<азывает J (фиг. 99), обре­ зывается посредством обрезных ножниц; наконец расширяется разводными ножницами, отчего про" исходит готовая рюмка . . Для сравнения, что, вероятно, здесь не без­ интересно, мы представляем на фиг. 100 (10 форм) Фиг. 99. изображение старой обделки этого предмета по «Encyc1opedie methodique». На /, как видно, ша" рик выдувается в форму, которая на 2 суживается в нижнеП части щипцами; на 3 отделяется лишняя часть массы, на 4 нижняя часть подреэываЕ3-rrц..,при с, чтобы быть тут отломленною" Между
Фпr. 100 (от 1 до 10). Фазы старшmогd формования рюмкн.
266 СТВКЛ5{r1НОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧВСl<А.Я ЧАСТЬ тем на понтию берется и закатывается на плите вторая часть стекла, из которой должна быть образована нож1<а. Для этой цели она при d на 5 суживается щипцами для того, чтобы она полу" ч1ыш вид Ь на 6. На 6 она приставляется к телу предмета, отде­ ляется от понтии и обрабатывается щипцами, I<aI< на 7. После того, I(aJ\ видно на 8, приставляется понтия, на 9 трубка отде­ JIЯется и край ровно обрезывается обрезными ножницами, и, на­ J{онец, на 1О совершенно -. расширяется разводными ножницами и сформовывается. · ~- Формование сахарницы, по Пелла. Сте1<лявная масса, сперва раздутая в шар, выдувается в металличес1сую желобленную форму А п А Фиг. 101. Формование сахарницы. (фиг. 101), отчего происходит фигура В, на дно 1<отороИ накла­ дывается стеклянная капля а. Последняя размягчается и посред­ ством вращения на станке преобразовывается в плоскость или ножку сахарницы, которую, ка~< ПОI{азывает D, укрепляют на понтии для тоrо, чтобы отделить от трубки при с (В). Край с размяг­ чается и обрезывается обрезными ножницами Е, наконец расши­ ряется разводными ножницами и разводится, KaJ{ Р. 1· Форлсование ttpyжuu с н.ос1&01tе и P,Y'llcoй, по Пелла (фиг. 102). А, В и С представляют наглядно те же операции, какие были описаны при _формовании рюмки. Образование нож1<и также не представляет никакой разницы; но чтобы сделать носок, часть стекла, как видно пои De, с края накосо обрезывается и остав­ шаяся выдающаяся часть формуется, как при Р, кус1<0м дерева в носок. Ру.чка образуется тем, что посредством обручного же-
ВЫРАБОТI<А СТЕКЛА 267 .rteЭJ<a к I<ру>1ше при а (О) прилепляется стеклянная лапочка, 1<оторая потом, 1<а1{ на Н, захватывается щипцами и нагибается и, па1<онец, I<aI( ПОI{аэано на /, 1<онцо.м своим приставляется 1< [кув­ шину]. 8. (Рорлtование ла"тzового t~илиндра, по Пелла (фиг. 103). Формы А и В понятны сами собою; после того как В будет вы­ тянуто в С, последнее при D от1(рывается и посред­ с·гвом вращения расширяет­ ся, 1<а1< Е. Потом стеклянная масса берется на понтию и выравнивается с противо­ положного конца, I{at< cF. Э1·а сте1(лянная масса наса- l..l живается I(Онцом Е и потом с вА при d обрезывается и расши- ряется, по1<уда не образует правильного цилиндра F. Этот род формования, упо­ требительный в Англии, свя­ зан с самою незначительною потерею стеr<ла, хотя не­ с1<ОЛЫ(О затруднителен. 1 Ь. Производство цвет- I ной посуды хотя не разли­ чается от только что опи- санного в придавании фор- мы, но отличается относи- тельно массы и ее обделки. · Основанием этого разли­ чия могут служить составы, которые были даны на Фиг. 102. Формование кувшина. стр. 146-158 и др. для цветного стекла и которые обрабатываются или только сами, щ1и в соединеl-{ии с белым стеклом (поташным или свинцовым хру- . сталем, а также обыкновенным белым стеклом). Когда цветное стекло соединяется с белым, то сначала делается шарю( из хрусталя и последний покрывается цветным стеклом. Наконец, цветной слой снова покрывают хрустальным стеклом. Часто употребляются многие цвета, иногда соединенные с эмалью, чтобы потом в готовом предмете некоторые цвета сошлифовать и I В Германии эт11 цилиндры изготовляют обыкновенно единственно посредством выдувания нлн выдувания в форму.
268 СТЕl<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСl<АЯ ЧАСТЬ тем nроиавести цветной рисуно1с В та I<ом случае существует пра - вило, чтобы всегда :между 1<аждыми двумя слоями цветного сте1ша 1<ласть слой хруста;1ьноrо стекла. 1 При этом представляется боJiьшая трудность, чтобы иэгото ... вить цветное и мутные стекла 1<ак можно однороднее в их массах не только между собою, но и с хрустальным сте1<лом. Если это не будет достигнуто, то при охлаждении различные слои сжимаются в различной степени и при нагревании в раз­ личной степени расширяются, отчего они лопаются и от- де.11яются. Обыкновенно приготовление слоеного сте1(ла производится та1шм образом~ что между двумя rорш1<ами с белым сте1<лом ставится с F Е 8 малены<ий ropшol{ с цветным сте1<­ лом, и выдувальщик попеременно обмаюшает труб1<у то в тот, то в дру­ гой. Это, од1-rа1<0, не совершенно. uелесообраано, потому что при этом цветное стекло постоянно подвер­ гается слишком высокой температуре, и оттого такие стекла теряют в кра­ соте окраСI(И. Потому гораздо со­ образнее цветное стекло сплавить Фиг. 103. Формование лампа- отдельно и потом иэ него наделать воrо стекла. коротких цилиндров или прутьев" 2 Когда нужно произвести слоение, то подобный цилиндр или: по желанию, часть его берется шари­ ком хрустального стекла и посредством держания трубки в ра­ бочем отверстии надлежащим образом нагревается, отчего цветное стекло плавится и распределяется по поверхности хрустального шарика, и потом в дольке совершенно равномерно расширяется над первым. В Англии употребляется еще другой род покрывания, который состоит в том, что выдувают пороэнь цилиндрическое тело иэ белого стекла и такое же из цветного, вставляют эти цилиндры один в Другой и тогда оканчивают форму предмета. Этот способ, как мы думаем, хотя в некоторых случаях целесообразен, одна1<0 ни­ как не может быть рекомендован вообще. 1 Таким же образом поступают и с эмалью; для покрываюrя обык" новенно употребляют ее, содержащую мышьяк, потому что она сходнее с хрустальной массой, чем содержащая олово. 2 Впрочем, изготовлением таких стеклянных прутьев занимаются не­ которые стеклянные фабрики, особенно в Мурано, нсключителыю, и по" том продают нх на другие для дальнейшей об работкп; подобныl\r же об" разом могут быть употребляемы упомянутьrе при массивном стекле.
ВЫРАБОТl<А СТВI<ЛА 269 I-Iа1<0нец, упомянем о совершенно от11ичном от предыдущих (от1<рытом, I{at{ утверждают, в Гер.мании) способе Бедфорта для производства цветных стекол. Этот способ до сих пор применим толь1<0 для I<pacнoro медного сте1<ла. Он называется насыщением. По этой методе сначала совершенно изrотоnляется стеклянный сосуд из белого сте1(ла, которое не до11жно заключать в себе соды. Потом поверхность его посредством кисточ1<и намазывается массою, состоящею из смеси 1 части сернистой мед,.и, 2 частей железной окалины, 3 частей безводного медного I(упороса и 4 частей про- 1<аленной желтой охры со ски­ пидарным маслом (или, вместо всего этого, только закисью меди)." По1<рытый предмет про- 1шливается в .муфеле, причем он старательно за1<рывается, и стекло до тех пор подвергается действию жара, пока не явится наружу J(расная краска. Стекла, подобные :мрамору, граниту и т. п., можно полу­ чать таким образом, что в фор­ му на1<ладываются куски цвет­ ного стекла в надлежащем по­ рядке, потом форма нагре­ вается до I<аления и в нее на- 11ивают жидкого стекла для того, чтобы эти куски соеди­ нить между собою. Ранее .мы упомянули, как особенный род работы, литье и прессование; здесь же мы должны привести некоторые Фиг. 104. Прессование стекла. подробности о них, потому что их употребляют для предметов, принадлежащих к посуде, как то: чашек, тарелок и т. п. Производимое при этом литье есть американс1<ое открытие, сделанное для тоrо, чтобы при узорчатых предметах избежать шлифования. ОднаI{О до сих пор успех этого способа очень не­ значителен, потому что этим способом можно производить только ограниченное число форм. Для зтоrо употребляют старательно сделанные металлические формы, состоящие из двух половинок. В пQловинку, которую мы можем назвать нижнею (В, фиг. 104), влив~ется расплавленное стекло, потом накладывается верхняя половинка и надавливается посредством пресса D, не только затем, чтобы выдавить из формы
270 С1'ЕКЛ51ННОВ ПРОИЗВОдсtво. rtPAK;rичEёI<ASI 4Асtь излишнее стекло, но и затем, чтобы совершенно напоJшились им все углубления фор.мы. Впрочем, бывают формы, в которых верх ... няя часть соединяется с нижнею посредством шарнера и спереди к ней приделывается рычаг, посредством I{оторого она надавли­ вается к нижней. Для правильности и удобности подобные формы могут быть вставляемы в деревянную обклад1{у, 1с которой они накрепко привинчиваются. Для успеха работы необходимо, q'l'обы форма име11а темпера­ туру поqти красного l{аления * и чтобы в нее влива1юсь не мало, не· много стеклянной массы, что требует б011ьшой опытности. От недостаточного l{оличества стею1а форма не совершенно напол­ няется, а от излишнего происходит предмет слишком толстый и тяжелый, не выигрывая в красоте. Неизбежные неровности с I<раев должны, разумеетси, быть сошлифованы. 3. Вы. 1tислемие издерже~ на производство nолого стеила Издержки на производство полого стекла разнятся по качеству стекла и по большей или меньшей трудности формования. При вычис.тtении принимаются во внимание-для всякого рода стекла: 1) цена сырых материалов и издерж1<и на их предварительную обработку; 2) потребление горючего материаJiа при варке и во вре~ш работы; 3) потеря в стекле; 4) ущерб В· горшках и печи, а также поддержание орудий; 5) проценты на капитал, и 6) ра­ бочая плата. Так как все эти факторы более или менее изменяемы, то нельзя точно определить цену производства различных принадле­ жащих сюда предметов для всех случаев. Потому надобно, чтобы их вычислял сам фабрикант, и должно только привести при.мер, чтобы ясно показать, как должно поступать при этом. Состав зеленого стекла состоит из: 1000фунтовпескупо6коп.запуд......... 400 » известня~{а по 6 коп. за пуд . . . . . . 240 » глауберовой соли по 75 коп. за пуд . . . 20 » угля :и вместе издержки на обработку . 1060фунтовсостава................. 1 руб. 50 l{ОП. 60» 4))50» 30» 6 руб. 90 коп. * Необходима некоторая оптимальная температура формы: в холод­ ной форме получается неровная, «Шагреневая» отпрессованная поверхность, к слишком горячей форме прилипает прессуемое стекло. [Пptt.At. ред.]
ВЫРАБО1'J<А С1'Еl<ЛА Для вар1<и .употребляется: 3500 фунтов l{aMCHIIOГO угля 1ООО » » » для работы 4500 фунтов 1саменпого угля, по 51/2 коп. за пуд Проценты на 1сапнтал, поддержание rорш1сов и ору днй, управление 11. проч. на это 1солнчество составят . . Рабочая плата . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . 271 6 руб. 20 коп. 1руб.85)) 6»30 » 14 руб. 35 коп Всего 21 руб. 25 н:оп. Из по11уqенноrо сваренного стекла (metal, как оно называется в Анг11ии) должно получить 1000 фунтов обработанного стекла и из него изготовляется 880 бутылок по 11/ 5 фунта; однако из них толы<о 800 можно считать действительно идущими в продажу, потому что почти 10°/0 считается на бой. Итак, 100 штук стоят фабри1<анту I{руглым числом 2 руб. 70 коп. При общей смете мы немного удалимся от действительности, если примем, что издержки на работу, горючий материал И сырые вещества относятся как 1 : 1 : 2 при обыкновенном белом и I{aK 1 : 1 : 6 при тонком стекле. При тонком стекле, при трудных формах и рабочая плата входит в другом отношении. Другие издерж1<и, на управление и проч., составляют почти 1/ 10 - 1/ 8 суммы вышеупомянутого. На хрустальных заводах в Баккара, на 1<оторых на 325 тыс. руб. (по фабричной ценности, включая очи­ щение) стею1а фабрикуются в 5- 6 тыс. различных предметов,. издержки на горючий материал (дерево) составляют 11-12°/0 (27 500 до 30 тыс. руб.), рабочая плата 12-15°/0 ; издержки на очищение составляют 25°/0 , следовательно, на сырой материал остается 50°/0 • По Бонтему, издержки на хрустальном заводе Шуази-ле-Руа {Choisy le Roi) в 1834 г. составляли на горючие материалы (уголь) 1/ 8, на рабочую плату 1/ 8 и на сырые мате­ риалы 1/8 общей издержки на производство, к чему, без сомнения, прикладываются управление и другие расходы. Г. Пари (Paris) считает потребление горючего материала (лучший уголь) на хру­ стальном заводе в Берси в 25°/0 [общих] издержек производства, что согласуется с числами Баккара. Продажа 1~олого стеила производится частью поштучно, частью по заводской сотне, которая, смотря по роду предметов, состоит из большего или меньшего числа штук, от 30 до 100 штук. Однако бутылки обыкновенно продаются по 100 штук (или, как в Англии, по Gross = 144 штукам). Напри.мер, продажная цена 100 штук рейнвейн[ски]х бутылок в Англии составляет4 руб. 30 коп.,
272 СТЕКЛ5{ННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРА1<ТИ4ВСI<Л5l ЧАСТЬ в Германии от 2 руб. 80 I(ОП. до 3 руб. 75 r<оп., бордос1сие бу­ тылки стоят не.много менее рейнвейн[с1<и]х. Шампанские бутылки дороже почти наполовину no Франции, 27 фраю<ов = 6 руб. 75 1<оп. Простые стекла, смотря по их величине, продаются в Германии от 1 руб. 40 коп. до 1 руб. 85 1<оп. за 100 шту1(. В Австрии и_з большего числа вычислениfi нашли среднюю ценность: 3 пуда (1 ц) шлифованного стекла в 8 руб. 70 коп. 3 пуда (1 ц) хрустального шлифованного полого стеюtа в 18 руб" 60 коп. Плата за работу производится обыкновенно поштучно или за известное количество штук; так, например, в Германии заведено платить за каждые 26 штук бутылон:, за что платится работнику от 15 до 35 коп:; сообразно с обстоятельствами платится та~о1<е за работу и поштучно, что случается особенно при больших предметах и при предметах роскоши. За шар для серной кислоты, заключающий средним число~r 14 фунт. веса, немещ<ий выдуваль­ щик получает 14 коп. В некоторых местах орудия доставляются и содержатся рабоч·ими, по большей же части, однако, владетелем завода. В Англии на каждой печи для свинцового стекла работают обыкновенно четыре рабочих группы, что и называют четырех­ стуловою системою. Каждая компания состоит из первого работ­ ника, двух выдувальщиков, мальчика, который заботится о фор­ мах, и мальчика, который сносит изделия в калильную печь. Работники работают 6 часов [одна смена), пос~е чего они сменяются друrи~ш. Производство одной смены считается в 200 бутылок 1 или 60 рюмок, за первые платится рабочей платы от 1 руб. 65 коп. до 1 руб. 98 коп.; чт6 работники сделают больше, то идет в том же отношении в их пользу; если же они сделают меньше, то с них делается соответственный вычет. Первый работник платит остальным. [Б.] Листо·Вое стекло Заключает проиэводство оконного и зерка.льноrо стекол, при­ чем с выгодою употреблять можно только I<алиевое или натровое стекло, так как свинцовое стекло мягко. 1. Оконные ст.ет,ла Оконного и вообще листового стекла финикияне еще не знали; первое упоминание о нем произведено в 1 ст. нашего летоисчисле­ ния Сенекой, который говорит, что в его время введено было оконное стекло. Кажется, с IV ст. употреблению его научились 1 Во Франции в 150 бордоских бутылок.
ВЫРАВОТ1<А СТЕКЛА 273 и n Германии. В ХН и Х111 ст. оно часто употреблялось для цер- 1<9в1-1ых ш<он, но еще в XVII ст. оно считалось предметом роскоши. Теперь в Австрии ежегодно производится почти 510 тыс. пуд. 01<онного сте1(па, о Англии 360 тыс. пуд. Производство Франции, Бельrии и Таможенного союза нам не известно, одна1<0 в этих странах оно должно составлять по крайней мере столько же, с1<олы<о в Англии. Есть два способа производства оконного стекла, которые оба равно замечательны по оригинальности и остроумию изобретении. Первый состоит в производстве цилиндров, второй - в производ" стве кругов. Первый способ производства сте1шянных цилиндров (вальцов, холяв), 1<ажется, бы11 известен раньше всех и первоначально был единственным употреблявшимся венецианцами. Им подражали бо­ rемцы, и оттуда он был перенесен Дролинво (DroJinvaux) при помощи богемских работню<ов, в 1730 г., в С.-Квирин, во Франции (еще ныне лучшее оконное сте1<по называют во Франции verre fa~on · de Boheme или verre en taЫes). Потом в С.-Квирин при­ готовляли также дутые и литые зеркала, и в 1840 r. фабрика перенесена в Cirey. Цилиндровое производство дает стекло в листах, лис11tовое стеило, причем сначала посредством выдувания обра­ зуется цилиндр (холява), который при малом диаметре, вообше малых размерах, называется вальцом. Чтобы ero преобразовать в лист, он рас1<алывается по длине, и потом, заворотив края рас- 1<ола кверху, размягчается на поду правильной печи до тех пор, пока он не расправится. При этом все заключается в том, чтобы правильная печь имела потребную степень жара, а именно красно- 1<а[ли]льный жар для того, чтобы холява была достаточно мягка и лежала совершенно прямо, не растаплива_ясь на поду. Сам под должен не только быть совершенно ровен, но и устроен так, чтобы стекло могло леrко сниматься с него и не теряло своего rля1Ща. Прежде под делался из толсто~ стеклянной плиты, разводной лавы, которая, чтобы устранить приставание к ней стекла, . посьi­ пается на поверхности известью или гипсом, что производится посредством бросания в огонь горсти этих веществ (такие раз­ водные лавы употребляют во многих местах даже и теперь, на­ пример в Богемии и Тюринrенском лесу). Но такая плита ,всегда очень скоро распадается !'!а кристаллы* и тогда должна быть заменена другою, что причиняет значительные издержки, потому что каждая лава стоит по крайней мере около 1 руб. Лавы из глины, открытые в 1825 г. стеклянным фабрикантом Липперто:м (Lippert) в Гиммельспфорте, в Богемии, удобнее и причиняют * Т. е. происходит кристаллизация стекла. [Прим. ред.J. 18 Зu. 2207. д. И. Менде.nее•, т. XVII.
274 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСl<ЛЯ ЧАСТЬ наполовину меньше издержек, потому что они, прежде чем еде" лаются шероховатыми, могут быть употребляемы очень долго и стоят за штуку только от 4 ДО 5 руб., - почти столько же, СКОЛЫ(О стоит горшо1<. Изготовление та1<ой лавы требует большой внима­ тельности и вообще производится особенным образом, потому мы помещаеl\-r эдесь описание его по указаниям Липперта, хотя по ним не поступают более всюду. Изготовление глиняной разводной лавы. Сначала в простую деревянную форму кладется слой чистой трубочной глины, пре­ вращенной посредством прибав1ш воды в тесто, и плотно убивается. Потом I<ладут второй слои массы, состоящей из равных частей глины и кварцевого поронша, и таю1<е плотно уколачивают. Потом поверх­ ность в продолжение 14 дней еже­ дневно нес1<ОЛЫ(О часов углаживается глад~<им куском букового дерева, и, наконец, все вынимается из формы и обжигается в продолжение 2 часов. Величина лавы рассчитывается по высоте и диаметру холявы или чаще по выш~-~не и ширине накладывае­ мого листа. Средняя величина ее бывает от 40" (104 см) до 60" (156 см). От первого способа очень отли­ Фнг. 105. Разрез (горизонталь- чен второй, nроизводство лунного ный) печи для оконного стекла. стекла, начала 1<оторого перво- начально были приведены в дей­ ствие, кажется, в Нормандии; теперь он употребителен толы<о в Англии и в некоторых местах Германии (Ганновере, Бре­ мене, ..Баварии). В Англии до 1832 r. работали исключительно по этому способу. В этом году братья Хансе при помощи Бон.­ те;,са впервые ввели в Англии цилиндровое производство, и от­ того производство лунного стекла, составлявшее еще в 1837 г. 409 124 пуда, I< 1852 r. опустилось до 292 485 пуд. По этому способу кружки производятся посредством центро­ бежной силы, причем сначала выдувается пустое -сферическое тело, которое открывается и посредством ·скорого обращения трубки преобразовывается в круг. Подобный круг имеет в средине тол­ _стейшее место, называемое пупом, и только с потерею стекла из него можно вырезывать четыреуrольные листы. Но зто стекло имеет гораздо красинейший глянец, чем цилиндровое стекло.
f вь1t>АВОТI<Л СТЕ1<ЛА 275 Ьбьшновеиная величина I{ружков лунного сте1<ла в диаметре бываетот50до60"(1м18смдо1.м41см),толы'оввиде ис1шючения бывают диаметры большие, например в 68''. а) Производство стеtслянных 1,uлиндров (холяв). Для этого производства · в Западной Европе чаще всего употребляют про­ долrова'rо-четырехугольные плавильные печи, заключающие до 10 rорш1<ов с 600- 700 фунт. сте1<ла. Эти печи бывают обы1<но­ вениоrо устройства и имеют довольно большие рабочие отверстия 1 перед I<оторыми работниr< совершенно изготовляет холяву. Для этого перед I<аждым рабочим отоерстием требуются подмост1<и сс1 Фнг. 106. Вертикальный продольный разрез печи для оконного стекла. вышиною от 6 до 8'. Самые обыкновенные из них представляет фиг. 105, в горизонтальном разрезе печи по высоте полки. Введенные уже во многих местах печи Гуттера (Hutter) го­ раздо целесообразнее старых печей, на том основании, что на них один обделывальщи1{ проиэводит первую работу перед рабочим отверстием на двух мастеров, из I<оторых каждый оканчивает цилиндр перед особенным большим рабочим отверстием; от этого значительно ускоряется работа и сберегается в рабочей плате. Фиг. 106 представляет разрез Гуттеровой печи по линии CDEFO горизонтального разреза фиг. 107; фиг. 108 представляет попе­ речный разрез по линии АВ. S есть- седло, rr суть решетки, ВВ лавки· стекловаренной печи; О (фиг. 108) - отверстие, чрез которое вставляются горшки. К:печи пристроены 4 боковые печки, из I<оторых 1 и 2-ая ТТ заключают большие отверстия для~оконча" ния холяв, имеющие топки при f [фИг. 110]. Боковые- печи {бше­ вы) 3 и 4 служат для нагревания горшков, Для нагревания смеси и т. п. На фиг. 113, изображающей общий вид той же самой-печи 18•
2'!6 f:TEl<ЛЯI-lliOE ПРОИЗВОДСТВО. пРАl<ТИЧЕСf<Мt tfAc'Г°tJ с11ереди, пою1заны отверстия ТТ для 01<0111ш1шя холив и при FР отверстия для первоначальной их. вы11аботки. Устройство рабочего Фнг. 107. План Гуттсроnоii псчн длn 01\Ошюго стс1(ла. Фиг. 108. Разрез по линии АВ. места (верстака) также ясно видимо и после произведенного опи­ сания не требует особого объяснения. S - 1&озлы для складывания готовых цилиндров,
'277 ВЫРАБОТl<А СТВКЛА Такая печь, кроме обьпшовенных шурале1%, требует еще особенных для -rо11ки тех бо1ювы)( печей, в которых оканчиваются холявы. Фl:Ir. 110. Общий вид Гуттеровой печи. Из побочных пе1~ей цилинцровое производство требует только 11равильную печь, оnисан:вую далее; дnsi цилиндров, когда стекло бывае-r обыкновенно!\ толщины. не иvжны. особы~ кадильные п~чи,
278 CTEl<Л51HI-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКАjl ЧАСТЬ Работа при формовании состоит иа следующих главных опе- раций: 1) выдувание баноч1п1; 2) выдувание холяв и 3) открывание холяв. Посредстволt выдувания баноrиа~ образуется диаметр, или ши­ рина, цилиндра. При этом немецю-1е рабочие поступают несколы<о иначе, нежели французс1сие. И1',1енно, немецкие выдувальщики делают холявы большого поперечного диаметра, потому что ови определяют длину стек.rшнноrо листа. Напротив, французс1<ие рабочие делают высоту холявы равною длине листа и потому име1qт надобность давать последней только незначительный диаметр. Это, очевидно, совершенно рацпонально, потому что поперечный диаметр холявы Фнг. 111. Баночка. Фнг. 112. Выду­ nаннс бLI11очк11. Фнг. 113. Форма дш1 баночки. может быть. выдутым толы<о силою леrI<их, тогда I<alC удшшение холявы может быть произведено просто действием тs1жести и центро­ бежной силы при малом напряжении мускулов ру1\и посредством качания. Стеклянная масса, потребная для образования цилиндра, бывает тяж~стью от 5 до 1О и более фунтов. Потому она берется на трубку в несколько цриемов (чаще в 3, а· именно: два раза еще тогда, когда массу не начинали выдувать, а последний раз, I<orдa в массе уже выдута грушевидная пустота), и из нее сначала выду­ вается бано~u&а, имеющая вид фиг. 111 и в которой толы<о при а находится маленькая пустота. После того как нижняя часть снова будет нагрета, работник выдувает ее с большим напряжением (равно­ мерно усиливая), держа под I<онец выдувания трубку прямо вверх. Так 1<ак стеклянная масса, находящаяся I<pyroм ш<оло а, будет самая тонкая, 'Го сначала она расширяется тут. Но она может расширяться только в стороны, потому что оста11ышя масса Ь своею тяжестью давит вниз, и та1<им образом происходит фиг, 112. Француасщ-~~
ВЫРАБОТКА СТЕКЛА 279 работНИ[{И, напротив, выдувают стекло в углубления долока (фиг. 113), в 1<оторые сначала налито немного воды, таким образом, что труб1<а держится в углублении с под острым углом и постоянно обращается в нем, между тем как помощник наливает рукою воды на труб1су и верхнюю часть стекла. От этого верхняя часть, а от воды, находящейся в углублении, нижняя часть настолько охла­ ждаются, что не могут изменяться от выдувания, и расширяется толы<о средняя часть, отчего, I<aI< легко понятно, должна равным образом происходить фиг. 112. l1 •1 :1 :1 '' :1 1•( •1 1' 1· ,. 1.1 1:1 11 lJJ f1 11 Фнг. 114. Первая форма холявы. 1 а !i/, Фиг. 115. · Немецкая холява. Фиг. 116. · Фиг. 117. Раскрытие холявы. Выдувание t(uлин.дра 01<анчивается французским работником в один прием, причем полученную вышеописанным способом стеклян- 1.1ую массу он выдувает при маятникообразно:м качании в фиг. 114... Немецкий же рабочий выдувает сначала обыкновенным образом фиr. 115, потом при а нагревает ее и тоrда выдувает фиr. 114. Рас1срывание l~алиндра производится повсюду по двум спосо­ бам, смотря по тому, делаются ли тонкие или толстые холяв~. Тонкие холявы раскрываются тем, ·что работник вдувает сколь возможно более воздуха, закрывает отверстие трубки большим пальцем и конец холявы сильно нагревает. Между тем как послед­ ний делается мягче, воздух в холяве расширяется, вследствие чеrо размягченная стеклянная масса растягивается и, наконец, лощ1ется. Если при этом произойдут очень неравные края, то они об.резы:­ ваются обрезными ножницами, как на фиг. 116 (однако зто редко бывает необходимо). Полученное таким образом отверстие расши­ ряется__посредством быстрого круговращения в рабочеъr отверстии
280 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ до тех пор, пока нижний диаметр не будет равен верхнему, 1<а1с при g на фиr. 117. Когда стекло очень тон1<0, то при эначит.ель­ ном расширении, которое должно быть произведено с 1<раями, легко может случаться, что на них недостанет сте1<лянной массы. Потому в подобном случае, когда бывает необходимо, кру­ гом произведенного отверстия кладется сте1<лянны" обручик. а ь Конец толстой холявы нельзя лег1<0 размягчить посредством простого держания в рабочем отвер­ стии, а потому для того, чтобы раскрыть, на него капается рас1<аленная ка11ля сте1<ла и потом держат его в рабочем отверстии, закрыв отверстие трубки пальцем. В том месте, где была капля, разогревание происходит быстро: образуется прорыв, неровности его обрезываются ножницами, потом разогревают и, обратив вниз, вращают, пока нижняя часть не примет цилиндрический вид. Изготовленная холява обыкновенным образом Фиг. 118. Хваток отделяется от трубки и кладется на вальцевую для холяв. вилку (аЬ, фиг. 118) или пред отделением в нее втыкается деревянный брус, чтобы посредством его можно было отнести ее, или, наконец, тяжелую холяву относят прямо на трубке и отделяют на tlозлах (фиг. 119). Коалы суть деревянные подмостки с полукруглыми вырез1<ами, в 1шторые Фиг. 119. Козлы для холяв. вкладываются холявы для того, чтобы они при относке не катались. Когда на них можно положить только ряд холяв, как на фиг. 79, то будет сообразно с целью, если приделать I( ним брусья, как у носилок, чтобы их можно было удобно переносить с холявами. Перед дальнейшею обработкою каждая холява осматривается, не находится ли на стекле пороков. Если та1<овые будут найдены, то место их обозначается мелом или посредстQщd пробивания дыры
ВЫРАБОТКА С1'ВКЛА 281 острым молот1<ом. Когда имеется один порок или · несколыш, но по продольному направлению, то при раскалывании холявы эти места набираются для рас1<ола, и тем порок делается безвредным. За б611ьшие пороки работник штрафуется вычетом из платы. Правление. Чтобы холяву преобразовать в лист, должно: 1) от­ делить колпаI{, 2) расн:олоть холяву и 3) выправить ее. Отделение rсолптса и рас1Салывание холявы может быть произ­ ведено двумя способами. Или на холяву в месте, где должно про- Фнr. 120. Горизонтальный разрез правильной печи. изойти отделение, накладывается стеклянный обручик, или ·она обво­ д-ится при d (фиг. 117) накаленным железком е и потом на нее каплется капля воды, или к горячему месту дотрагиваются только мокрым пальцем. Подобным же образом от f к g производится раскалывание или посредством наложения стеклянного обручика или обведения раскаленным железком. Правление производится или особенным рабочим, или масте­ ром-выдувальщиком в правильной (или разводной) печи, которая состоит из двух отделений: собственно правильного и калильного (каленицы). У расколотых холяв раскол эаворачИвается кверху, и потом они на1<ладываются посредством полуцилиндрической лопаты в трубу правильной печи на железные полосы/! (фиr. 120). Печь предварительно топкою а (фиг. 121) и посредством канQ.Лов се ·нагревается почти до красного I<аления и о~ищаетсSJ надлежащим образом от пыли и нечистоты. Правильная пава q' очищается и
282 СТЕ1\Л5}ННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕС1<А5]. ЧАСТЬ натирается (пшшруется) железною l(ОЧерrою. Холява, положенная на рельсы или железные полосы, как толы<о она несколы<о на­ греется, отодвигается да;1ьше по ее длине, причем подвигаются Фиг. 121. Вертикальный разрез правильной печи. другие холявы, вставляется новая холява. и т. д. Отверстие 1'рубы правильной печи находится при р в стороне печи, наиболее удален­ ноn от топки; противоположный 1<онец ее выходит при D в пра­ вилыюе пространство С. )Келеэные полосы трубы должны быть Фиг. 122. Разводка холявы. столь высоки, чтобы на1<ладываемые на них холявы не касались пода трубы. Та1<им образом холявы подвигаются в трубе и по­ степенно нагреваются в ней и встречают высшую температуру в правильном пространстве. Когда холява дойдет до отверстия самого правильного пространства, ~то работню' чрез рабочее отверстие l,
ВЫРАБОТI<А СТЕI<ЛА 283 поднимает ее правильным желеа1<ом и 1аrадет на лаву q', вмазанную совершенно rориэонталыю в под печи. Между тем помощни1с сдви" гае1' все находящиеся в трубе nравильной печи холявы вперед и в передний 1сонец ее нан:ладывает новые. I<ак толы<о выправляемая холява будет положена на лаву, сте1<ло от высш<ой температуры nравильной печи с1соро размягчается. Чтобы холява только не сплющилась, разводчик должен разгибать I<рая, как показывает фиг. 122, до тех пор, по1<а четыре yr ла листа не будут лежать· 11а лаве q'. l{orдa 9ТО будет сделано, то он проводит по поверх1-юс'rи листа правильным (разводным) же­ лез1<ом или деревянною 1<очерго10 для того, чтобы выравнять его, и потом проташ<ивает его чрез от- верстие Е в 1<алилыюе пространство В на лаву q. а Ь Оставив его полежать там нес1солы<о минут, чтобы он отвердел, он поднимается откладной желеэ1сой, подобной вальцевой вилке (фиг. 118), чрез отверстие т и приставляется 1с стене в заду тсалильной neitu В. Для того, чтобы составленные к одному простенtсу J1исты не раздавливались, после того как наставят 20-30 листов, в находящиеся в стене калильной п~чи дыры просовывают железный брус (или деревянный прут) s, на него снова приставляется столы<о же ли- стов, потом просовывается второй брус и т. д" Когда 1<али11ьная печь будет наполнена, то она совершенно с Фиг. 123. за1<рывает я, и все скважины замазываются глиною. Правильные На другой день она в некоторых местах сниАrается железки. затем, чтобы допустить ограниченный вход воздуха внутрь, и это продошкают на следующие дни. Спустя 3-4 дня закаливание будет совершено насто.ТJько, что печь может быть открыта и опорожнена. На1<онец, выправленные и закаленные листы разрезываются алмазом на листы заi<азанной и употребительной величины, причем по возможности обращают внимание на то, чтобы имеющи~ся поро1<и вырезать или свести на I<рая. Главные требования от обыкновенного листового стекла, чтобы можно было признать его беспорочным, суть, кроме чисто~ы ·са-­ моrо стекла, - соверutенн,ая ровнос1пь, чис1пота и глянец поверх-· н.ости. Но прямо выполнить эти главные требования при правлении очень трудно, чтобы не сказать. невозможно. Но так ка1< листовое стекло не только очень употребительно, НО И х9рошо оnлачивается, ТО преимущественно В· ЭТОЙ области находят большую деятельность и неусыпное стреъшение к улучше-. ниям, которое заме:rно особенно в измененных или совершенно но6ЫХ устройствах .-правильных печей,
284 СТЕКЛ~ННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧВСl<АЯ ЧАСТЬ Находящееся на лаве сте1<ло бывает недостаточно мяг1<0, и даже должно быть таким, чтобы не могло само собою лежать совершенно плотно; потому оно должно быть придавливаемо и выравниваемо посредством правильного желез1<а. Но это невозможно произвести с одинаковою равномерностью в давлении и глажении та1<, чтобы некоторые места не выдавались более, другие менее. От этого необходимо происходит волнистое свойство поверхности, кш< бы незаметно оно ни было при хорошей работе. Чтобы устранить этот недостато1<, было предло­ жено: 1) стекло выпрессовы­ вать в листы между желез­ ными плитами; 2) вливать между железными валами еще жидкое стекло и получать листовое стекло посредством прокатывания; 3) рас1<олотую холяву захватывать с одной стороны тисками, которые подвешивать к своду печи, и расправлять висstщие холявы и многие другие. Фиг. 124. Верт11кальныi1 попсречныii разрез прав11.~1ыюil псчп Гуттсра. Если глянец поверхности уменьшается с верхней сто­ роны листа от выравнива­ ния, то с другой стороны происходят изменения, еще более беспокоящие, производимые на нижней поверхности от пере­ двигания листа, -так называемые t{арапин.ы. Потом леrко про­ исходит вгибание листов при составлении, особенно когда стекло на них тонко; чтобы этого избежать, можно их класть по длине на под калильной печи, но от этого происходит убыточное замедле­ ние в работе. Наконец, нагревание происходИт в калильной печи неравномерно; стекло в некоторых местах может нагреваться слишком сильно (проrорать), отчего оно получает нечистый, почти зерни­ стый вид. Ра~номерное нагревание правильного пространства зависит от правильного расположения течения пла.мена; r~арапины Jtoгy1n бып~ь устранены тем, что расплавляемый лист не передвигается по лаве, ti сгибание листов может бьипь сделано невозможным r~осредством совершенного охла:нсдения в· горизонтальном поло­ жении. Впоследствии мы покажем, чего достигли в практике, чтобы удовлетворить этим требованиям. Чтобы не двигать расправляемого листа, устраивают подвижную правильную лаву и дают ей Jщи круговое (предложенн9е сначала
вьtРАВОТl<А c.1'BKJiA в 1830 г. Coffan), или прямолинеl~ное движение. Потому, I<роме старых правильных печей с неподвижною правильною лавою, есть таl(овые с вращающейся и с прямолинейно движимою лавою. В послед· нем случае лава движется непосредственно в фальцах или на полосах, или I<ладется на t<олеса, которые ставятся на рельсы. Правильные ne 1tu с вращающеюся правильною лавою. Если вообразить себе, что под подобной правильной печи состоит из 1cpyra из оrнепостоянноrо 1<амня (dd, фиг. 124), который обра­ щается вместе с веретеном/ в rоризонтал1>ноИ плос1<ости посредством Фнr. 125. Вертикальный продольНЬIА разрез пра­ внльной печи Гуттера. тамо собою понятных приборов i, k, l, ni, п, то понятно, что на сакой под могут быть наложены одна подле другой несколько лав. Если теперь печь, под I<оторой образует круг с его лавами, будет разделена вертикальною перегородкою, отстоящею от круга сверху на несколько дюймов, на два пространства, как видно из фиг. 125, 1 то каждая отдельная "лава должна при обращении круга проходить одна после другой из переднего правильного пространства в зад­ нее калильное пространство, и наоборот, т. е. в переднем про­ странстве холявы могут быть расправляемы и перемещаемы в заднее, служащее калильною печью, не имея надобности в их передвигании. Фиг. 124, 125 и 126 представляют печь Гуттера; фиг. 126 пред­ ставляет план печи по высоте решетки оо. При f видимо чугунное кольцо, на которое сначала приделывается большое желе_зное кольцо. Последнее служит поддержкою для круга из котельного железа с загнутыми краями, на который кладутся лавы из глины. Фиг. 125 1 Диаметр вращающегосs~ пода делается о_копо 4 арш~
286 СТЕl(ЩIННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСКМI чл.стЬ представляет продольный разрез по середине печи, Ь- отверстие, чрез 1<оторое холявы всовываются в правильную печь, t- полиро­ ванная глиняная плита, лежащан в задней стене печи и на 1<оторую, перед правлением, 1<ладутся в правильном пространстве холявы для тоrо, чтобы надлежащим образом нагреть их. В 1<алилыюе про­ странство они 1<ладутся затем, чтобы их нес1<олы<о охладить перед остановкою. Фиг. 125 есть [вертю<альный] поперечный разрез по средине I<pyra; на ней можно заметить переrо­ рощ<у между правильнои и ЮlЛИЛЫIОН печами. Пеrtь Пошингера (Po- scl1inger) подобна печи Гутте­ ра. Фиг. 127- вертю<альныИ разрез и 128 - горизонталь­ ный разрез, по CD фиг. 127. Именно она имеет таю1<е вращающийся прnвильныИ I\амень 1О с четырьмя лавами 9, 9; 2 есть I<анал, чрез ко­ торый холявы всовываются и r<ладутся на плиту 12, ко­ торая лежит выше правиль­ ного кilмйя. Оттуда развод­ чик подНJ:l?.Шет их чрез ра­ бочее отверстие 1 на находя­ щуюся перед плитою лаву, по­ том расправляет ее, и, когда последняя подойдет против Фиг. 126. Горизонтальный разрез преды- отверстия 3, лист снимается дущей.печн по высоте решеток. и 1шадется на тележку 16. 6, 6-топки, а 8, В-про­ водные каналы, выходящие в правильное и I<алильное пространства. Последнее состоит из двух каналов, А и В, в I(оторых находятся рельсы.- Близ правильной печи ставятся тележки 16, которые, когда будут наполнены стеклянными листами, отодвигаются вперед посред­ ством прибора 14. Каждая тележка, как только она подойдет к концу канала, опоражнивается и пустая уже идет назад во второй канал. УСТрОЙСТВО тележек ЯСНО И3 ПрИЛОЖеННЫХ детальных чертежей, фиг. 129, 130, 131. Все пр·авильные печи с вращающимися (и вообще подвижными) лавами имеют недостаток, происходящий от того, что прав~льный камень, как худой проводнИк тепла, трудно отдает теплоту, коr.и.а
ЬЫРАВОТl<А C'tl!l(JIЛ nереМдет в 1<алильную печь, и оттого листы охлаждаются не та1с CI<opo, 1cai< могли ожидать изобре­ татеJ1и этого устройства. При них, следовательно, может легче всего произойти изгибание листов. Гуттер в своей печи думал устра11ить этот недостато1< посред- ством охлаждаю1цей плиты t (фиг. 125) и посредством промежу· точной I(амеры s и р (фиг. 132), причем он имел намерение посред­ ством стен vv сделать невозмож­ ным вход тепла в I<амеру, пред­ полагая при этом, что листы при прохождении чрез это простран­ ство могут совершенно ОI<репнуть. Потин.гер своеИ 1салильно10 11е•tыо с длиннылt для затсали- :.. - ===== ван.ил 1,аналол~, что вскоре будет общепринято, достиг не только совершенного устранения вышепо­ именованного недостатка посред­ ством закаливания листов в гори­ зонтальном положении, но и до­ стиг та1оке большей выгоды тем, что закаливание в ней ОI(анчивается очень скоро и закаленные листы ломаются в меньшем количестве, ·когда они берутся из тележек, чем при вынимании из обыкноnенных калильных печей. Правильные печи с пря.лtоли­ нейно движущейся правильною лавою. Против печей с вращаю­ щейся лавою приводят то, что двигательный аппарат чрезвычайно затрудняет прокладывание пламя­ проводных каналов для равномер­ ного нагревания правильного про· странства, а вследствие этого стекло легко местами сильно ра­ зогревается. Печи с прямолинейно движущейся - лавою, по крайней ~1 1 1 1 _ ..•~, 1 1~1 _I -~ ··1· ~ 287 t.: - - -&
088 СТВКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСКАЯ чАс1'Ь мере [менееj, подвержены этому -недостатку. Самая nростеИша51 нз этого рода печей ест1> печь !(ирна (Kirn). Фиг. 133 есть раз" Фиг. 128. План разводной печи Пошннгсра. рез по средине печи, фиг. 134 - план; А - правильное простран­ ство. Особенность устройства суть штуки zz из обожженной глины, ---- - -- -;;--..:.--=.-.,._ • - • Фиг. 130. 1 1== Фиг. 129. Фиг. 131. Детальные рисунки (фиг. 129-131) тележек разводной печи Пошингера. снабженные один над другим Аежащи.ми фальцами lk. В этих фальцах движутся лавы, вставленные в железную раму. При работе
ВЫРАБОТl{А СТЕl<ЛА лава nервонас.~аJ1ьно нагревается n 1шлильноИ пеttи, потом посред" ство.м железного крю1ш, nотl{нутого в находящуюся на железной раме дыру, лава втягивается чрез /g в правильное пространство по верхнему фальцу. После расправления ее отодвигают наэад и по нижнему фальцу втягивают другую и т. д. Чрез qr выправлен­ ные листы снимаются и соста· вляются в калильную печь. Ясно, что лечь Кирна не представляет НИI<аI<Ой гаран­ тии против изгибания листов. В атом отношении лучше печь Chance и преимуще­ ственно печь Леонарда. В первой печи на под пра­ ви11ыюИ печи А и калильной печи CD (фиг. 135) кладутся полосы ddee, на которых попеременно туда и сюда двигаются три лавы аЬс. На лаве Ь цилиндр всовывается, на лаве а расправляется. Лист стекланаачрезСиD l(Ладется на лаву с, где лежит до тех пор, пока достаточно Jхладится, чтобы быть со­ ставленным, и т. д. Устройство правильн.оu ne'lll Леонарда следующее. На рельсах lih, проходя- Фиг. 132. Горизонтальный разрез пра" щих чрез пространство bcd внлыюii пст1 Гуттера по высоте камня" (фиг. 136), движетсн по- средством рукоятки а и колеса z тележка w (фиг. 137), на которой укреплены лавы, длина которых равна вместе Ь и d; rг -две решетчатые топки, которые сильно нагревают простран­ ство d, принимаемое эа собственно правильное пространство, по­ тому Ь и с суть пространства для постепенного нагревания и охлаждения, на поду их также находятся рельсы ii и jj с двигаю­ щимися на них носилками или тележ1<ами kk. 1 и 2 - каналы, чрез которые всовываются холявы. Иэ чертежа видно, что лист стекла расправляется на d чрез отверстие 4, а на Ь кладутся на лаву холявы. Посредством обращения рукоятки а тележка передви­ гается к с, лист на k перемещается в f, а на находящуюся в с лаву кладется холява, всунутая чреэ 2. В то же время холява) перешедшая из Ь, расправляется в d. Тогда т~лежка передви· 19 Зак. 2207. д. И. Менделееа. т. XVJI.
290 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДС1'~0. ПРАКТИЧЕ.СI<АЯ ЧАСТЬ гается I{ Ь, лист на k помещается в е, а на лаву чрез 1 на" кладывается холява и т. д. Когда [носилки или тележ1<и kk] Фиг. 133. 11 равильная печь Кнрна. оr Фиг. 134. буду-т достаточно нагружены, то [они] сдвигаютсs1 [вправо J, . и чрез 5 и 8 вставляются новые, что продолжается до тех пор, пока калильное пространство не будет наполнено. Когда листы закалятся, то они выни­ маются чрез б и 9, а пос.1е них вынимаются и носилки 11 снова вставляются чрез 5 11 8. В ne 1tu Deacen 'а, l{ОТО­ рую ~1ы приводи~~ только вследствие ее особенного Фиг.135. 3 s Фиг. 136. План разводных печей Cl1ance и Леонарда. (i двигательного механизма (фиг. 138 и 139), F означает правиль" ную печь, а О калильную. Лавы кладутся на рамы (фиг. 140), состо~щие из продольных и поперечных полос, и закрепляются
ВЫРАБОТКА СТЕI<ЛА 291 в своем положении посредством штифтов аа. Движение этих ра.м­ облегчается тем, что они двигаются туда и сюда на укрепленных l{Олесах ЕЕ. Чтобы рамы при движении сохраняли известное на­ правление, обе продольные полосы с нижней стороны снабжены Фпr. 137. Разрез правпльной печп Леонарда. выемками. В том месте, где находятся колеса, в под печи вмазаны железные плиты DD, с отверстиями по средине,. чрез которые входят в печь приводы для н:руговращения. L- Фиг. 138. Печь Deacen'a, план. Следующая печь, употребляемая в окрестностях Саарбрюкена, кажется, более всех других соответствует всем вышевысказ~нным требованиям, причем она соединяет в себе все преимущества выше­ описанных печей. Строго судя, это есть печь Пошингера, в кото­ рой правильный камень заменен движущимся туда и сюда. План (фиг. 141) показывает расположение всех пространств, и- F есть про­ странство для предварительного нагревания холяв, А - правильное
~~ С'ГВКЩtШ·IОЕ ГIРОИЗВО!tСТВО. ПРАl<'ГИ4ЕС\<А51 ЧАС'IЪ пространство, В и С - пространства, чрез I<оторые вы11равJ1енвыН ,r~ист прох~дит в 1<алильный 1<анал D. Фнr. 139. Фнг. 140. Вертнкальный разрез н рамы псчн Dcacen'a. Лавы помещаются на двух вагонах (разводных теJ1ежю1х), на­ ходящихся на двух peJiьcax, проложенных на разJшчных высотах, 1 в Фиг. 141. План разводной печ11 Пошннгера. как видно из фиг. 142, 143 и 144. Для правления хо11ява ·и3 F кладется на тележку, находяшуюся, например, в А на верхних
ВЫРАБОТКА СТЕКЛА 293 ре11ьсах. По расправлении тележ1<а с листом отодвигается в В, и в А вдвигается по поднимающимся снизу рельсам правильная тележка, Фиг." 14·2 . Разрез [печи ПошннгсраJ по лиюнr АВ. Фиг.143. Разрез печи Пошннгера по пинии ЕР'. Фиг. 144. Разрез [печи Пошингера] по линии CD. находящаяся в В. Между тем лист, находящийся в В, снимается с лавы и кладется на находящийся в С вагон, который, как пока­ зывает фиг. 143, находится на другом вагоне, снабженном рель­ ~ами, который сам может двигатьс~ по рельсам, проведеннъiм в D,
294 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСI<МI ЧАСТЬ и который отодвигается туда, ка1< толы<о на него будет нагружено 12 листов. В этом месте недостает чз.сти рельсов, идущих вдоль канала. Эта часть равна длине нижнего вагона, так· что l{ОГда он будет введен, то происходит связь, и верхний вагон может быть содвинут дальше по продольным рельсам. l{огда это будет произ" ведено, то на место его приводится из О (фиг. 141) пустой вагон и отодвигается в С, чтобы быть нагруженным расправленными на нижнем вагоне листами и т. д. Когда вагон достигнет l\онца I\алиль­ ного канала, то из него он выводится на платформу, по I{ОТороИ, после того как он будет разгружен, его спус1<ают до тех пор, пока он не войдет в канал Е (фиг. 143), в l{отором он проводится назад. Когда он дойдет до конца этого канала, то он снова под­ нимается посредством подобного же устройства и вводится в О ит.д. Число вагонов такоtt печн, имеющих совершенно такое устрой­ ство, ка~< представлено на фиг. 129 [130 и 131 J, составляет от 16 до 24. Пото~1у слоJ1Сная стоилtость устройства простирается ОТ 1500 ДО 2000 руб. Горю~и~й матерt~ал. Для правления требуется такой материал, который давал бы длинное пламя без сажи и золы. Потому даже до новейшего времени полагали, что для этого можно употреблять только дерево. Ныне, однако, в разJшчных местах производили испытания с ка~1енны~1 yr.r1e~1, а также с коксо~I и получили очень удовлетворительные резу.1ьтаты. Мы полагаем, что при правлении газовое отопление было бы сююе целесообразное. То, что при фабричном производстве для правильной печи не­ обходим особенный шура.11ь, едва ли следует упоминать. Cmou.Jtocmь правления. Работа в правильной печи требует раз­ вод1tu1Са и мальчика, который всовывает в печь холявы и произ­ водит другие побочные работы. Издержки на rорючий материал составляют, даже при каменноугольном топливе, почти половину расхода, причиняемого правлением. Рабочая плата разводчику про­ изводится или помесячно (причем в рабочем году считается 10 меся­ цев), или с квадратного фута стекла. Во Франции она составляет 27 руб. 50 коп. Помощник, который всовывает в печь холявы и вообще про­ изводит все работы, кроме правления, получает от 1/ 2 до 1/ 8 платы разводчика, женщина, приносящая холявы в правильную печь~ - от 1/4 до 1/ 6. Если в 24 часа будет выправляемо 300 холяв, что и возможно при хорошем устройстве, то правильная работа для каждого листа будет стоить 4 коп. Способ продажи. Листовое сте1<ло производится различного качества (белое стекло и полубелое, или зеленое) и различной толщины (ординарное, двойное, тройное). Величина листов также
ВЫРАБО'ША С:1'~1\ЛА 295 бывает различна, например в 38" вышины и 28 11 ширины; в 48" (1м13см)вышиныи30"(71см)ширины;в62"(1м46см) вышины и 26" (61 см) ширины, в 52" (1 м 23 см) вышины и 33" (78 см) [ширины]. На~<онец, само собой понятно, что по различной толщине стекла разнится и вес rшадратноrо фута ero. В Англии 1шадратный фут самых употребительных сортов сте1<ла весит 26, 32, 42, 52 и 64 лота. Во Франции, Бельr~и и Германии ординарное стекло обы1шовенно легче, чем в Анr лии. НаI(онец, смотря по различным порокам, ноторые имеют листы, они сортируются на стекло первого, второго, даже третьего и четвертого разборов. Очевидно, что самый рациональный способ продажи был бы, если бы установить цену за 1<:вадратный фут стекла разного до­ стоинства. Тогда бы можно иметь восходящую нормальную цен ... ность для ординарного, двойного и прочих стекол, или, лучше с1<азать, раэную сообразную цену, смотря по ·весу квадратного фута. Наконец, так как большие листы чрезвычайно затруднительно иэrотовить без поро1<ов, то для больших листов; превосходящих определенные размеры, можно было бы допустить повышение -цены за квадратный· фут, подобно тому как это делается для зеркаль ... ных сте1<ол. В новейшее время в Англии, Франции и Бельгии продажа, ка­ жется, хотя не везде, производится таким образом. Напротив, в Гер­ мании (а оттуда и у нас) стекло продается по шоккам 1 (Schockf = ::::1 60 штук]) и связuам или бунта.ми (Buuden), которые предста" вляют очень неравные стеклянные поверхности. Связка, например в старом значении, состоит хотя из равного числа листов, именно 6, но они бывают то больше, то меньше, и потому цены связки различны. Между тем содержание связки не везде одно и то же, и в различных местах различное число листов, смотря по их вели­ чине, считается= 1 связке. Еще хуже бывает при шокках (и прежде употреблявшихся во Франции кипах- Pac\<en), норма которых не имеет никакого твердого начала, но имеет основанием только тариф, в 1<отором показано, сколы(о листов и какой величины составляет 1 шокк. 1 Поэтому, например, лист в 40": 31' 1 = 2шок­ ками60листовв8'':6"=1шокку,такчтозаоднуитуже цену в первом случае получают 620 кв, дюймов, в последнем же 2880 кв. дюймов. Должно допустить, чтобы лист больших размеров стоил больше, чем 2 малены<их, имеющих вместе ту же поверхность. Но невоз· можно думать, чтобы разности ни для покупателя, ни дilя 1 ··по весу; при вычис.ttениях 1 шокк принимается ср~дним ЧUCJlOМ = = 141/9 фунт. стекла.
296 СТВКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛl<ТИЧЕСКМI ЧАСТЬ nродавца были так веш·ши, l<aI<[иe] существуют при этом роде продажи. В 1818 r. во Франции цена 1 кипы т1стового сте1<ла была 3 руб., в Германии цена 1 шою<а 4 руб. 50 I<оп. Отсюда цена 1шадрат­ ноrо фута при больших листах и ординарном сте1ше во Франции выйдет 80 коп., в Германии - толы<о 50 I<оп. Теперь в Австрии шокк простого ординарного сте1ша стоит 60 1<оп., хорошего и более толстого - до 1 руб. 60 I<on.; отсюда 1шадратный фут пер­ вого выйдет толы<о в 3 1<оп., последнего же - почти 9 н:оп. Во Франции [1пша] белоrо ординарного сте1<ла первого разбора стоит 85 коn., nолубелого - только 30 I<on. Отсюда вычисляется квадрат­ ный фут первого почти в 12 1<on.~ nоследнего-почти 6 I<on. В Анrлии считается за ординарное сте1<nо первого достоинства в маленьких листах (16 унций в J<Вадратном футе) 15 I<оп., в боль­ ших листах 50 I<оп.; за двойное сте1шо первого сорта (21 унция R 1шадратном футе) R малых .11истах 20 коп., в больших 65 коп. Бельгийские фабрики доставляют столь же дешевое стекло, J<ак и немецкие, и I<вадратны« фут больших листов по.тtубелого сте1<ла пегвого сорта приходится в 1О коп., ординарного - в 4 1соп. Сравнение этих цен дово.льно интересно каl( no различию между нынешними и прежними, так и no различию их в различных стра­ нах. Поэтому мы представляем их nместе. Цс11а за квадрат11ыil фJторд1111ар11огол11сто" вогостс1<ла в болъш1.1х л11стах 1818 Германия (Австрия) 50 коп .. Бельгия......50»• • Франция.....75»• . Англия ...... - 1860 Пер1н11il сорт О6ыкнове1111ос 9 J{ОП. 1о» 13» 17 )) 3 коп. 4)) 6» П.лата выдувальщику производится равным образом по [кипам], шоккам или связкам; однако целесообразнее платить по квадрат­ ным футам, например 50 коп. за 100 кв. футов. В Богемии им платится средним числом 37 руб. в .месяц, причем они производят также правление выдутых ими холяв-. Бороздчатые и выпу1,лые сте1,ла. В новейшее время нередко, кроме обыкновенных стеклянных листов, иаrотовл_яют та1<же такие, которые имеют бороздчатую поверхность или выпуклую форму. Бороздчатые стеклянные листы. Та1<ую поверхность произ­ водят посредством прессования между соответственно выделанными железными плитами или тем, что раска11енный стеклянный лист протягивают между бороздчатыми и смоченными деревянными валь­ ками. При этом они несколько изгибаются и потом должны быть
ВЫРАБОТКА СТЕКЛА 297 еще выправлены. Желобленные листы, I(роме того, производят посредством выливания в соответственные бороздчатые фор.мы, а таю1<е тем, что холяву выдувают в форму, снабженну10 на вну­ тренней поверхности желоб1<ами или сделанную из проволоки. Выпу1слые сте1сла. Выпу1<nую форму дают сте1<лянному листу таю1!е различным обраэом, од1ш1<0 чаще всего посредством желез­ ных или глиняных форм, в J{Оторые в1<Ладывается обыкновенныИ Фиг. 145. Вытравка в 01юнном стекле. лист и нагревается до размягчения. Тогда лист сильно надавли­ вается в форму посредством соответственно сделанного полиро­ вального железка. Мусселиновое сте1сло. Под этим названием мы соединяем здесь все роды листового стекла, l{Оторые представляют матовый рису­ нок на прозрачном стеклянном фоне, что первоначально произво­ дилось посредством вытравливания. Одна из форм такой вытравки изображена на фиг. 145. Насколько известно, травление стекла было открыто в 1670 г. нюрнбергским художнИI!ом· ШванхардоJt (Schwan hard), задолго перед тем, как стала известна плавиковая кислота. Потом это произво· дипось таким образом, что стеклянный лист _пер~оцачально по- 1<рывали смоля~ым ла~ом и Jia Jieм наводилfl рисунок, ТqКИМ обра-
298 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСI<АЯ ЧАСТЬ зом приготовленный стеклянный лис1' 01<ружаJ1и высо1<им I\раем из воска или смолы и общ.шали водною nлаnю<овою I(Ислотою или намазывали смесью плаnИI(а и серной 1п1слоты, или, на1{онец, беg смоляных I{раев клали на ·подходящий свинцовый сосуд, в 1штором находилась упомянутая смесь. В двух первых случаях водная плавиковая 1\ислота приходила в сопрИI{основение с обнаженными местами стекла, в последнеl\-r случае на них действовал фтористо­ водородный газ. Вытравление nроисходило во всех случаях; но матовый рисунок в последнем случае nроисходил потому, что отделяющийся кремнезеl\1 засыхает на вытравленных местах; в nер­ вых же случаях рисунок получается rладюiм и блестящим, потому что кремнезем переходил в раствор. Одна1<0 работа во всех слу­ чаях была утомительна и, кроме тоrо, тягостна от испаряющейся плавиковой кислоты и даже вредна для здоровья. Чтобы с меньшим трудом, дешевле и без вреда получить тот же результат, в новейшее nремя пошли по другому, некоторым обра­ эо~r противоnоложному пути. Вместо того, чтобы вытравлять рису­ нок, его наводят сверху стекла. Для этого употребляют лег1,о­ nлавкое стеюю, сделанное мутным посредством 1<остяиой золы или оловянной окиси, и составляют плавень, 1<оторый в виде мелкого порошка насыпается на известные места и потом ш~авится чрез нагревание в муфельной печи" Подобный бесцветный или матовый плавень можно по.1учить посредство~1 сплав.тrения: Песку, не со;~.ержащеrо же.т1еза . . . 100 Очищенногопоташа....... 70 Безводнойбуры........... 50 Свинцового хруста"1ьноrо стекщ1 . 100 Очищенного сур1ша . . . . • . 80 Оловяннойокиси......... 1б Чтобы на поверхность стеt<ла нанести рисун01<, в nрактике употребляют двоякий способ: 1. Плавень за1<репляется на известных местах стекла посред­ ством слоя раствора аравийской камеди. Густой раствор ее Сl\-rеши­ вается с измельченным плавнем; эта смесь возможно равномерно растирается по поверхности стекла и потом высушивается. I<огда это будет произведено, то накладывают на сте1шянный лист сделан­ ный из жести шаблон, на котором вырезан рисуно1<, и потом с вырезанных мест стеклянный порошо1< старательно стирается жесткою щеткою. Потому порошок, находящийся на местах, эа­ щищеннЫх жестью, остается, и, наконец, лист накаливается в жару; так чтобы плавень сплавился и пристал к стеклу. 2. По ·способу, обратному против предыдущего, сначала на стеклянный лист накладывается шаблон, потом по нем растирается
ВЫРАБОТКА· СТЕКЛА вышеприведенный плавень и первый осторожно снимается. В этом случае плавень остается на местах, не закрытых жестью, высу­ шивается и обжигается. Можно та1< же, I{ак при производстве фарфоровой посуды, переносить на сте1<лянный лист рисунон:, оттиснутый масляным лаI{О.М, причем рису1-ю1(, нарисованный на бумаге масляной краСI(ОЮ, на1<ладывается совершенно гладко и чрез нес1<олы<о времени бу­ мага размачивается и сним(\ется, на стекле же остается рисунок. После того рисунок посыпается плавнем, 1<оторый пристает к местам, намазанным ла~<о.м. При этом способе встречаются затруднения в том, что ла1< трудно nристает 1{ гладкой сте1{лянной поверхности. Может быть, это можно облегчить предваритеJiьным нагреванием стеклянного листа. Часовые стеrсла. Так как часовые стекла изготовляются со­ вершенно подобным образом, KaI( и выпу1\лые стекла, то здесь мы приведем об них необходимое. I<ак известно, есть два рода часовых стекол: такие, которые· представляют отрез1ш шара, круглые - старый род, и плоские - НОВЫЙ род. Круглые часовые сте1{.па получаются из шаров, которые выдуваются I<ак обыкновенно. Пото)i на нижнюю часть шара 1<ладут расl\аленную форму из глины или железа, или раска-. ленное железное кольцо, трут иы стекло · и, наконец, чтобы отделить в этом месте стекло, на него каплют несколько капель воды. Плоские часовые стекла .делаются из вырезанных стеклянных кружков или из предыдущих стекол, причем их кладут на желез­ ные формы и поступают с ними так же, как было приведено для выпу1<лого стекла. В Богемии эти часовые стекла изготовляют следующим простым способом: сначала выдувают маленькую в 4-5" длины колбу, имеющую вид фиг. 82, таким образом, что на дне ее сте1,ло немного толще, чем должно быть часовое стекло. После того как толстое дно I<олбы будет надлежащим образом нагрето, тру61{а держится прямо вниз И· как можно скоро обра­ щается около ее оси. От этого дно сплющивается, причем также несколЫ(О расширяется. Наконец в месте, где оно выходит· в колбу, оно отрезывается. По этому способу один работник может изго­ товлять в 12 часов 50-60 дюжин часовых стекол, продающихся на заводах в необделанном: состоянии весьма дешево, даже по 3 I<оп. за дюжину. Края всякого рода часовых стекол должны быть отшлифо­ ваны. Стемлянные иоло/lола, стеклянные покрышки. С производ- ством холяв самым тесным образом связано nроиsводство
300 CTEKЩIHI-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСl<Л51 ЧАСТЬ стеклянных 1<олоколов; потому что обы1<новенныtt I<ОЛОl(ОЛ есть не что иное, как отделенный с 1<онца труб1<и цилиндр с ровно отшли­ фованными I<раями. Однако есть таюr<е плос1{ие и1ш сверху сплющенные стен:лянные коло1<ола, и они получаются тем, что сте1<ло выдувается в соот­ ветствующую форму. б) Производство лунного стел:ла не требует сте1{ловаренной печи, отличной от прочих, но для расширения стеклянной массы в круг t:1еобходимы особенные печи с очень большими рабочими отверстиями, 1<ак на фиг. 146; печи эти называют 111 A11s1aнHHen; они заменяют правиль- -нжн~"~ж ные печи. Для охлаждения I(ру>1шов ii требуются I<алильные печи. Так I{ак этот род производства представляет интерес более истори­ чес1шй, чем практический, по той при­ чине, что даже в Англии, главном месте этой фабрю<ации, это производ- ство приходит в упад01<, то мы.думаем, что нам следует ограничиться ТОЛЫ{() наглядным представлением, преиму­ щественно посредством рисунков, хода операции. Из них будут со­ вершенно ясны особенности атоИ Фнr. J46. Работа лу11ноrо·сте1!J1а. методы. Пос;1е тоrо как по вышеописан- ному способу будет взято на трубку потребное количество стекла, называемое баноtt1tою, она кладется на железную перекладину, как показывает фиг. 147, затем, чтобы образовать шейку, т. е. место, в котором потом стекло отре· зывается. Если нужно, то~rбаночка потом снова нагревается и при выду­ вании нижний конец поворачивается на железной перекладине, как это видt10 из фиг. 148, для того, чтобы образовалась головка или, другими словами, большее количество стекла собралось в том месте, rде после должна быть приставлена понтия. Стекло, сде­ ~авшееся холодным, в этом месте снова нагревают, трубка на­ кладывается на железную nерекладину, как на фиг .. 149, потом, как и прежде, обращают ее и выдувают, а головка, оттоrо что мальчик надавливает на нее лопатк[ой], распределяется так, что она, наконец, делается едва заметною снаружи и толью? внутри обра­ зует утолщение в массе стекла. Таким обра3ом полученный шар подвергается тогда де~tствию rтламени; и как толы<о стеклС? раэмякн~т, труб1<у, лежащую на под-
801 с1'авке, вращают окЬ1ю ее оси с воdрастающею с1<оростыо. Дей­ ствие це·нтробежнои. сю1ы расширяе'r стекло в виде круга, и таким образом происходит вид фиг. 150. Точно в середине круrа при Ь Фнг. 147. Фнг. 148. Фвr. 149. 6 Фиг. 150. Фиг. 147-150 изображают разные фазы выработки лунного стекла. баночню< у1(репляет понтию, и после того трубку кладут на особую подставку с, выдувальщи1< же кладет при а смоченное· для -откола железко, причем обливает шейку несколькими капля.ми воды, чем и производит раскол стекла. Тогда трубка поднимается кверху,
302 CTEI<ЩIHHOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧА{.;'J'Ь как на фиг. 151, и по направлению пую<тирно.й линии ударяется тем же железком, отчего стекло совсем отделяется и остается на ПОНТIПI (фиг. 152). ВыдувальщИI< берет понтию и вводит стеI<ЛЯН­ ную массу в лечь затем, чтобы снова совершенно разогреть ее, потом немного выводит ее назад, чтобы дать ей форму фиг. 153, будучи защищен от жара печи стенкою S. I<a1< только стеюtо Фиг. 151. Фиг. 152. Фиг. 154. Фиг. 153. шr111r1111r~1111rt111111111111ш1111111 llllllШllllШlllllШlllllllllllШlll ~lllllllllШIШllШ ~·1ш111111111ш111 ·111шш1ш1 1111111ШШ -ш111ш111н IJIJllUШllll llШllllrllfll _ ,,11llllllUIШШlll .?.:1i111!llllllllllllШlllllllll 1r шт1111шr111ш111шrшш11шrr11 llllllllИllllШlllШlllllllllillllllllllll Фиг. 151-154 изображают разные фазы выработ1ш Jiyннoro стекпа. сделается мягким [выдувальщик] обращает понтию около оси, отчего масса принимает вид фиг. 154. В ней отверстие а должно быть .расширено и вместе с тем края его несколько выгнуты на­ .ружу. .Это производится или тем, что работник вынимает стекJJо из печи и накладывает его на особый расширительный железный
вьtР~\ВОТi<А .СТЕКЛА заз l{рюк (фиг. 155), шш насовывает на на1<лоненныИ пру1~ (фиг. 156) и при этом сильно вертит. Происходящая от этого форма сообщила этому роду сте1ша его название, nото.му что она называется короной, вследствие подобия ей по виду. Фиг. 155. Фиг. 156. Фнг. 155 и 156 изображают разные фазы выработки лунного стекла. l{огда корона сделана, то она отверстием· всовывается в окно особо.И: печи и обращается ОI{ОЛО оси· до тех пор, пока от действия центробежной силы не превратится в круг (фиг. 157). Последний на понтии проносится над горячими угляl'ш и, когда круг несколько остынет; отделяется от понтии. Наконец, готовые ~<руги отно~ятся в калильную печь, где они оставляются для охлаждения. Фиг. 157. В Англии маленькие листы лунного стекла в 4" и· 6" продаются за квадратный фут по 5 коп., в 8" и 10" по 7 коп.; б6льшие пропорционально дороже. 2. Зериальное сrпе1сло Зеркальное стекло обыкновенно изготовляется из совершенно чистых материалов: в Боrемии из содержащих кали, во Фра:JЩии, Англии и Бельгии из содержащих натр. До~но ~ли быжь оно со­ вершенно бесцветно или не только может, но должно иметь незначи-
:.:Ю4 CtfBKЛ}IHHOE 11Ро~tзводство. riРАКТИЧЕСi<А.Я Члс1'h 1'ельное 01<рашивание, чтобы проиэводить воэ.можно лучшее действие, в этом практики не сходятся. Во Франции для них вообще берут стекло с эеленоватым оттею<о.м; в Австрии раэличают зеленые, полубелые и белые эеркальные стекла; ОТl{уда следует, что бес­ цветное считают лучшим. Мы думаем, что сте1<ло, не имеющее никакого окрашивания, будет самое пригодное, чтобы дать изобра­ жение предмета, самое близкое к на туре. Во всш<ом случае, раэ~ личие между эеркальным и 01<онным сте1<лами находится в большей чистоте массы и большей толщине сте1<ла. Для простейших зер1<ал, наэываемых в Германии нюрнбергскими, употребляется та1<же ста­ рательно выправленное и совершенно беспорочное ОI{ОЮ·юе стекло (без предварительного шлифования, носящее в Германии название Finglas). Употребление зеркального стекла не старее употребления 01<он­ ного, и первые зеркальные стекла производили таким же образом, как и оконные, именно посредством выдуnания холив. Ныне про" изводство дутых зеркал преобладает еще в Богемии и Баварии; в Бельгии находится только одна гута с подобным проиаводством. Основание этого находится в трудности иэготовления посредством выдувания больших зеркал, каких требует нынешний вкус. Потому этот род производства годится больше для делания маленьких зеркал (нюрнбергских эеркал), и эеркала в 58" вышины 11 в 43" ширины, какие можно было видеть на лондонс1<0И выстав1<е, могут быть рассматриваемы как исключения и только 1сак доказательства воэможности выдувания бол~ших зеркал; но это совершенно не­ выгодно экономически. Само собой разумеется, что этим производством сначала зани­ ~~ались венецианцы, потом оно было перенесено в Богемию; в 1665 r. оно было введено Кольбером во Франции (именно в Tour la vШе, около Шербурга), а в 1773 г. в Англии, в Лондоне (Ламбе'r), первым герцогом Букинrэмским. Но в 1688 г. во Франции был открыт AбpaJJtoм Тевар11~олt (Thevart) новый способ производства зеркал, именно посредством литья. Этот способ впервые был при­ менен к делу в предместье св. Антония в Париже. Однако в 1691 г. парижская зеркальная фабрика была перенесена в С.-Го­ бен, где она находится еще и- ныне, и производство шло так, что в С.-Гобене выливались листы, в Париже же эаканчивались. В 1773 г. была учреждена первая зеркальная мануфактура в Ra- venheald, в Англии, - повод устройства ее достаточно интересен, чтобы быть упомянутым. Мануфактура в С.-Гобен имела прави­ лом (которого и теперь крепко держатся) не допускать никого осматривать заведение. Одному английскому адмиралу, путешество­ вавшему в 1772 г. по Франции и хотевшему из любопытства видеть зеркальную фабрику в С.-Гобене, было отказано на выше·
ВЫ РАБОТI<А_ СТЕl<ЛА 005 упомянутом основании; это его до такой степени оскорбило, что он, чтобы отмстить, решился основать эер1<альную фабрику в Англии. Он привел свое намерение в исполнение, и чреэ несн:олько времени явилась вышеупомянутая фабрика под фирмою: The governor апd Сотр. of Britisl1 plate-glass man ufacturers. В то же время ус·rроена эер1сальнан фабри1са в С. -Ильдефонсо, в Испании, но она давным-давно упала от недостат1<а сбыта. Теперь величайшан в свете аерI<алыrая фабри~<а находится в Норт­ ши;1ьде. При ;1и·1ъе зеркаJI очень утомительное и требующее большого нскусстuа выдувание, а также разрезывание и расправление холявы замениется выливанием стекла на . .металличесн:ий стол, литейный стол, сделанный из бронзы или чугуна. Литейные столы увеличи­ вают издержки на заведение, потому что они имеют значитель­ ный вес. Например, стол из бронзы на бывшей I{Оролевской эер" 1шльной литейне в Не.Иrаузе, в Австрии, длиною в 145" (4 м) и шириною в 80'' (2 м), весил 1О 145 фунт. Литейный стол и St. Marie d' Oignies в Бельгии имеет в длину 5.3 м, в ширину 3.1 м. В С.-Гобене назад тому 11 лет быJI литейный стол из бронзы, не~ивший 1562 пуда (25 ООО I<r) и стоивший 25 'rыс. руб. Но литье идет гораздо Cl{Opee выдувания, и посредством его !\южно иэrотовля1ъ Jшсты та1<ой величины, ка1{ой нельзя получить по­ средством выдувания. На Лондонской выставке нортшильдская фабрРша выставила зер1<а1ю в 18'8" (5 м 28.5 см) длины и в 10' (2 м 83 см) ширины, а на Парижской выставке можно было видеть зеркало с с.-rобенской фабрики в 17'6" (4 м 95 см) длины и в 1О' (2 м 83 см) ширины. Почти столько же большое эеркало было выставлено с мануфактуры в Цирей. Англия производит ежегодно около 21/ 2 млн кв. футов (200 тыс. кв. м) ;1итых зер­ кал; Франция - около 1 млн кв. футов (90 тыс. кв. м) и столько же Бельгия. Так ка1< при литье зеркал маленькие зеркала, какие с выгодою изготовляются посредством выдувания, получаются не- 1шторым обраэо.м 1<а1{ побочный продукт, то легко понятно, что выдувание, как и было приведено, уже теперь по большей части должно быть вытеснено выливанием. Тем не менее, по официальным известиям, еще в 1856 г. в Ав~трии произ" водились толы<о дутые аеркала (существовавшая ранее коро­ левская зеркально-литейная фабрика пришла в упадок именно в 1840 r.), составлявшие весом 138 тыс. пуд. (46 тыс. ц, 2300 тыс. кг). а) Выдуван.ие зериальны,х стекол. Чтобы изготовить эеркало посредст~ом выдувания, употребляют, как было аамечено выше, обыкновенные печи и возможно чистые материалы. Работа при тонком стекле для простых аеркал соnершенно та же, как и при 20 Зак. 2207. Д. И. Менделеев. т. XVII.
306 CTШ<Jl~l-Н-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСКА51 ЧАС1't) листовом сте1<ле. Напротив, если жеJшют получить сте1шо гораэдо толще, чем обыкновенное листовое, то всJ1едствие этого работа бывает в некоторых пу1-штах отлична от работы, происходищей при проиэ­ водстве оконного cтe1<JJa. Потому будет достаточно, если ход работы сде11атr> ( ясным посредством t рису1-шов, сопро- вождаемых I<ратю1м объяснением. Посредством t. повторенных взятий сте1<ла и за1<атывания его обраауетс~1 баночка (фиг. 158), 1<оторая для бо;1ь- ф 158 ф 159 ших зеркаJ1 весит не менее 40-50 фунт. иr. . нг. • Посредством прямого держания трубии вниз она оттягиваетси от нее, как nо1<аэано на фиг. 159. Потом, посредством заю1тываниs1 ей дается 1шд фиг. 160, и, НШ(онец, по- •'. Фиг. 160. Фиг. 161. Фнг. 162. Фпr. 163. Фиг. 164. Фиг. 158-164 [изображают] фазы выработки дутых стекол. средством выдувания при одновременном закатывании она обра­ щается в фиr. 161. Ост~вшее при этом сте1(ЛО снова нагревается,
НЬiРАБОТl<Л СТЕЖЛЛ 301 сначала рас1<ачивается для того, чтобы дать ему продолговатый вид, затем н:ладется на плиту и выдувается, пока не отвердеет; Фш. 165. Фнr. 166. от этого образуется цилиндр (фиг. 162). Теперь передняя часть его а, стек110 на I<оторой еще очень толсто, снова нагревается" и по­ средством качания и выдувания производится цилиндр (фиr. 163). В последнем, кан: легко заметно, на обоих концах стекло толще, на а Ь Фнr. 167. стен1<ах же оно имеет такую толщину, кш<ую должен иметь;'готовый лист. Чтобы назначить место" в котором потом цилиндр должен Фнr. 168. Фиг. 169. Фиг. 170. Фиг. 165-170 [изображают] фазы выработкн дутых зеркал. быть отделен, шейка его поворачивается на фулязке на расстоя­ нии почти 1" (23 мм) от головки трубки, пота~ конец Ь снова нагревается. Когда э10 будет сделано, трубка кладется 20*
гориэонтально на ·рабочие козлы, и в нагретом месте, как раэ в оси цилиндра, пробивается бротн:ом отверстие, I\aI( видно иэ фиг. 164. ПосJ1е того 1<ак это место будет снова нагрето и в то время ка1< вы­ дувальщик обращает труб1<у 01<0110 ее оси, помощнИI( всовывает в отверстие разводные ноJ1снu1,ы (фиг. 165) эатем, чтобы, 1<а1< nри производстве С1:еклянных холяв, расширить отверстие почти до диаметра цилиндра. Если после этой операции стеI<Jю будет еще достаточно мягко, то на цилиндре, 1<а1< видно на фиг. 166, делается ножнI-Щами разрез, доходящий почти до средины длины; ecJiи же стекло не мягко, то его доJ1жно предваритеJ1ы10 нагреть. Тогда баночюш пр~шрешшет цилиндр от1<рытым 1<онцом на хва­ ток, как на фиг. 168. Последний состоит из укреш1енной на пон­ тии и эакатанной на плите стеl\лянной массы, имеющей вид, 1<а1< на фиг. 167: а-со стороны, Ь-спереди и с-сверху. При а (фиг. 168) ци1шндр оtдеJiяется от трубки, отверстие его, как опи­ сано выше, расширяется, и на нем де11ается разрез по одной линии с первым (фиг. 169). Между обоими разрезами нарочно оставляется несколько стекла, потому что иначе цилиндр может ;1ег1<0 сплющитьсs1. Цилиндр кладется на особую желеэную лопату, и баночник по­ средством удара отделяет его от понтии и производит соединение обоих разреэов посредством легкого удара изнутри заостренным куском дерева. На ней же отгибаются ~<ран=' 11 от1\рывается цилиндр, как показывает фиг. 170. Пото~1 Jiист раз.водится в правильной печи. Не только эатруднительная, но даже опасная для цилиндров операция разреэывания считается эдесь неиэбежною на том осно­ вании, что при этом, по причине толщины стеюш, не приме­ нимо раскалывание по способу, описанному при производстве холяв. б) Литье зеркал требует гораздо более, чем всякий другой род обработки стекла, совершенно 1и~стого материала, потому что попавшие в ливень нечистоты принуждают фабриканта не только разрезывать большой зеркальный лист на несколько меньших, но и уменьшают продажную цену 1\аждого отдельного 1<ус1<а почти в геометрической пропорции. Потому при этом не довольствуются старательно произведенными снятием пенки и очищение~~ стекла, но обыкновенно имеют в печи подле плавильных горшков еще особенные ли11~ейны.е горшки, в которые переливают стекло пе­ ред литьем затем, чтобы быть увереннее, что ничего иэ отложив­ шихся на дне веществ не перейдет в ливень. Только тогда, когда принимается и должно быть принимаемо главным эанятием проиэ­ водство маленьких зеркал, выливают [их] прямо из плавильных горшков. При литье больших зеркал это может быть допущено
8ЫРАБОТКА СТЕI<ЛА 309 тоrда тош~1,о, I<огда ведут работу с чрезвычайно чистыми мате­ риалами. Лttntct'J.ныe гopuut.u имеют вид или плавильных горШI{ОВ, или бывают продолrопато-четырехуrольные, ИJIИ чисто квадратные. Оба последние рода называются ван1-1д.лtа и изготовляются в деревян­ ных формах (фиг·. 171) иэ такоrо же ог11епостоянно1"о материапа, 1<а1( первый род н самые плавильные гnршки. Та1< нак при выливании литейные горш1<и должны быть под" 11имаемы 1шерху, то на 11их на 2/r, 11х высоты нырезываются уr­ лубJ1енин - на кру1'лых круглое, а на четырехугольных, как по­ ю1зыпает фигу 172, с двух противоположных сторон. Эти углубления Фнг. 171. Форма длл НЭГОТОDЛСllНЯ ВаIШЫ дJJSJ лнrьл эср1,аJ1. Фнг. 172. Ванна для .литья зерl!ал. 11ааываются «Zarge, ceintнre», и в них при поднимании вкладЬiваются употребляющиеся при этом тиски. Beлu1tuн.a литейных горш"«ов опредепяется ве!fliЧИНОЮ литейного стола или, лучше сказать, величиною выливаемого зеркального листа. Именно, каждый горшок должен заключать столько стекла (вычитая при этом часть его, неизбежно остающуюся в горшке), чтобы его достаточно было для данной поверхности и толщины стекла. Это количество с"fекла должно наполнять rоршок не до краев, чтобы стекло не проливалось или не лилось бы неправильно при выливании. Величина плавильных горшков, само собою разумеется, должна рассчитываться по величине литейных горшков и несколь~о пре­ вышать посл_еднюю, потому что нельзя и не должно переливать совершенно все расплавленное стекло. Обыкновенная величина ли­ тейных горшков бывает 28" (73 см) длины, 16" (42 см) ширины и высоты. Потому плавильные горшки должны быть 32" (82 см) ширин·ы вверху и столько же или 30'' (76 см) вышины. Если для выливания употребляют литейные горшки, то совер~ шенно чистое стекло переливают в них посредством медных или железных I<овшей. Они бывают в 8-9'' (18-21 см) ширины вверху, 4-5'' (9-11 см) глубины, в 1" (2.4 см) толщины в стенках и снаб­ жаются черенком в 3-4' (85 см-до 1.13 м) длиJIQЮ.
310 СТЕI<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ УпотребляеАtЫе 1ipu литье зер!Сал ст.е1словаренные lle'lll бывают четырехугольные и вмещают обыкновенно четыре плавиль­ ных горшка и столько же литейных, или шесть rорш1<ов, I\orдa плавильные служат Вl\·1есте и литейными. Если последние будут ванны, то лавка в том месте печи, где они ставятся (или в четы" рех углах или в середине печи), должна быть шире, ка1< это по" 1шзано на фиг. 173 и 174, в горизонтальном разрезе, а на фиг. 29 - n вертикальном разрезе. Но во всш<ом · случае это неудобно, и потому предпочитают употребление I<руглых литейных ropшl{OB. Над каждым nлавильным горшком должно быть сделано рабочее отверстие, чтобы можно было с1-шмап) со сте1<ла пею<у и перели­ вать его. Перед J{ажды.м же лите~tным ropшкo.l\I в стене должна быть вставлена глиняная плита, которую можно было бы отнимать, чтобы вынимать литейный горшо1<. .Если плавильные горшки служат Фнг. 173. План ·половины зеркальной псчн. вместе и лите"ными, то таt\ое отверстие с плитою делается перед каждым из rоршков. Для того, чтобы горш­ ки могли быть вынимаемы из печи с возможней­ шею удобностыо и скоро­ сть~о, сте1шоваренная печь устраивается так, чтобы высота лавки была на одном уровне с полом гуты. В остальном (эер" кальные печи не отли­ чаются от обыкновенных -- -- стекловаренных. Кажется, очень целесообраэна печь для зеркального стекла Блиниорн,а {Blinkhorn), которая представлена на фиг. 175. Свод h почти остроконечен, чтобы сделать невоэможным падение 1<апель в горшки. dd - пороги для топок, находящихся по обеим сторо­ нам. Скамьи ее ··разделяются сквоэным I\аналом с возвышенными краями gg, которые должны устранять сток пролившегося сте1сла в канал. Этот последний находится в связи с трубою, общею многим 1печам и производящею то, что пламя идет ив топки частью кругом горшков, частью, проходя по своду, опускается на сто­ рону горшков, противоположную топке, и таким обр~зоъ1 горшки должны нагреваться очень совершенно. Плавление (варение) пронэводится деревом или каменным углем и продолжается обыкновенно 20-24 ч~са. [Обслуживание] печи во время плавления~ а также и само ппавление 1 не отличаются" от
ВЫРАБОТI<А СТЕl{ЛА 311 (обсJiуживанинJ обьшновенной стеклянной печи. Но если упо­ требляются особенные литейные горш1<и, то должно принимать во внимание, что при переливании стеr<ло значительно охлаждается и в него входят пузыры<и воздуха, и вс11едствие этого необходимо после переливания ~ще раз прибавить топлива и оставить стекло в печи до исчезновения пуэырьков воздуха. I<a1< толы<о сте1<ло сделается снова чистым, можно начинать лuтье, 1<оторое должно Фиг. 174. План зеркальной печи (см. фиг. 29 и проч.). производиться с величайшею скоростью, к потому все приготовле­ ния должны быть проиэведены предварительно. Сначала соскаблИвается желеэным крюком глина, которою при­ мазаны плиты (1<ухи), вмазанные в стене печи перед литейными горшками, и сами плиты относятся на особых вилах. Потом боль­ шим рушальным лолtом . ванна или горшок отделяется от лавы (выламывается) и посредством желеэного крюка вытаскивается на тележку, подвезенную 1< печи. Устройство этой тележки беэ дальнейшего описания понятно из фиг. 176. На тележке ванна или горшок отвозится к литейному столу.
312 СТЕI<ЛЯ"IНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСI<А51 ЧАСТЬ Лllm.eйн.ыfi стол должен стоять совершенно гориэонтально и иметь r ладкую поверхность. Обы1<новенно он rот].Тiивается из чугуна или бронзы в 12-20' длины и в 6-8' ширины, при толщине в 5-6" (11.8 -14 .1 см). Ф11г. 175. Зеркальная пе~.1ь Блннкорна. Литейный стол (фиг. 177), вес I{Oтoporo, 1<а1\ быJiо упоминуто выше, бывает очень эначителен, должен лежать на подвижной под­ кладке, на которой он, прежде чем начнется выливание, подво­ эится к Lустью калильной печи. Эта подкладка есть meлe~/Clla w, которая должна быть устроена так, чтобы литейный стол имел Фиг. 176. Тележка для перевоза ванн. повсюду необходимую -подпору, чтобы он не мог иаогнутъся. Сама тележка, по большей части, движется, для легчайшего перемеще­ ния, по рельсам, которые проложены по длине калильной печи так, что литейный стол при движении приходит в один уровень с устьем т, которое предварительно закладывается, кроме отверстия внизу . .Чтобы, с одной стороны, дать выливаемому эеркальному листу желаемую толщину, с другой, чтобы быть в состоянии выливать аеркальные листы различных величин, употребляют металличес1<ие,
ВЬIРЛБОТI<А СТВl<ЛА 313 в 1" (2.3 см) шириною полосы - брусии ll, которые должны быть изготовлены в 4-8" (7:2-14.4 мм) толщиною. Две та1<ие полосы при литье накладываются на литейный стол параллельно продоль­ ным сторонам его. Расстояние между ними определяет ширину, их толщина- толщину сте1шянноrо листа. Тш< KaJ{ выливаемое сте1шо скоро застывало бы на холодном литейном столе, то он перед J1И1ъем нагревается 1ш1<ладываемыми (" Фиг. 177. Литейный стол. на него горячими угольями и потом снова старательно очищается. Несмотря на это, стекло по его незначительной жидкости требует распределения по поверхности стола, иначе оно ляжет неровно; это и производится посредством пустого металличес1&020 вала с, который катают по стеклу. Такой вал длиною имеет ширину ли­ тейного стола, внешним диаметром 9-10" (21.2-23.6 см) и тол­ щиною стенок 1-2" (2.3-4. 7 см). В середину его неплотно вхо­ дит ось, в оба конца которой воткнуты рукоятки. Вал перед и после употребления помещается на подпорки или в полукруглых вырезах пп, находящихся на конце тележки. Если бы вал катать по жидкому стеклу, то часть последнего легко бы вытеснялась и переливалась через бруски. Это устраняют
314 СТЕI<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ тем, что с внешней стороны брус1<ов прижимают !( валу и вместе с ним подвигают особые треугольные накладки v. Чтобы литье произошло чисто, необходимо держать поверх­ ность литейного стола совершенно чистою. На этом основании нельзя производить выливание перед плавильною печыо, что, оче­ видно, было бы самое удобнейшее. Даже кроме этоrь, необходимо непосредственно перед выливанием сте1<ла еще раз очищать .11итей­ н ый стол. Для этого употребляют обернутую в тряш<у доску, имеющую несколЫ{О футов длины, 3'' (7 см) ширины и l1 /9" (3.5 см) толщины, укреш1енную на деревянном черею<е в 12' (3 м 40 см) длиною. Она проводится по поверхности литейного стола перед выливаемым сте1<ЛО1'I. Для безопаснейшего и удобнейшего управления в·аннами при литье с.r~ужат muc1ai для латеiiных горuисов (Z, фиг. 178), I<o- z е С/. Фиг. 178; Тисюr для ванн. торые, разумеется, для круглых горш1<ов бывают I<руглые, а для угловатых угловатые. Обе половины тис1<ов ~остоят из квадратных железных полос и делаются неодинаковой длины. Длиннейшая на одном конце и~1еет ру1(оятку Ь, а противоположный конец. выгнут прямоугольно наружу. При е припаян или приКJ1епан штифт. Ко­ роткий бок подвижно прикреплен 1< длинному и таl{ же, 1<а1< он, со внешнего конца загнут, так что оба загиба вместе образуют друrую рукоятку. При d, прямо против е, сторона его снабжена дырою, в которую протыкается штифт. Последний за1<репляется затычкой, и такиы образом тиски могут быть заперты. Посредством глаголя (~<рана) и цепей, которые зацепляются за бока тисков, как видно из фиг. 177, литейный горшок подни­ мается с тележки, на которой он подвозится к литейному столу, очищается извне проволочной щет1{ой, и потом верхний слой сте1<ла снимается посредством инструмента, имеющего вид сабли. Когда это будет сделано, литейный горшок поднимается воротом на 15-18" (35.4-43.4 см) над столом и отодвигается в сторону так, чтобы он находился непосредственно над серединою стола подле калильной печи-там, где наложен вал. Боковые накладки прикла­ дываются к валу, посредством рукояток ванна нагибается, и стекло начинает выливаться. Как только оно разойдется по ширине стола, на него надвигается вал, между тем J<ак ванна подвигается вперед, и таким образом литье продолжается до другого конца ·стола.
ВЫРАБОТКА СТЕКЛА 315 Здесь излише1< стею~а сте({ает в подставленный ящИI<. Литейный rоршо1< снова отводится в сторону, опускается на переносную полосу и отвозится назад 1( печи, где все оставшееся стекло стара­ тельно выс1<абливается из ш1авильных и литейных горш1<ов, и снова начинают всыпание состава. 1 При выливании стеI<ла на переднем крае стола стекло растя- гивается n длину и аастывает, потому бывает n этом месте тоньше. EcJJИ бы мы захотели отломить эту часть на столе, то в мягком еще стекJiе могли бы легко произойти трещины. Чтобы избегнуть этого, оно быстро загибается снизу вверх и надавливается к: с-те1<лу листа, отчего происходит ва1шк в 3-4" (7-9 .4 см) ширины, слу- Фпг. 179. Зеркальная калиJJьная печь. жащиИ хорошо для захватывания при снимании листа. Когда на­ давливание сте1<ла не выполнимо, то загнутый край можно оставить стоять прямо. Потом приставляется железный лист, имеющий ширину такую же, ка1< литейный стол, и изогнутый прямоугольно, так что гори­ зонтальная часть его может быть подсунута под сте1(лянный лист, между тем как вертикальная часть накладывается на край стекла. Таким образом стеклянный лист содвигается вперед в калиль­ ную печь, под которой предварительно посыпается песком, чтобы лист мог легче скользить по нем. Два работника, стоящие у устья печи, смотрят за тем, чтобы лист ни обо что не ударился. Каждая 1Салильная печь вмещает обыкновенно 1-2 зеркальных листа больших размеров и бывает продолговато ~етырехугольная, низкосводчатая пламенная печь (фиг. 179). Потому требуется, по крайней мере, столько калильных печей, сколько выливаний цро-­ изводится после каждой варки. 1 За 8-12 часов до начала 1 Если полагают, что листы должно оставлять в калильной - Печи большее время, например до . 8 дней, то требуется большее количество 1<алнлъпых печей. Нам, нзпример, известен зеркально-стеклянный завод, на котором l(аждые 36-42 часа выливаются 6 лпстов J1 на котором имеется 24 JСалJ.tлt-ные ттсчн.
316 CTEI<Л5{Hl-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСI<А51 ЧАСТЬ выливания I<алильные печи должны быть нагреты и, когда в них будут вложены вылитые листы, иметь почти температуру правильной печи, потому что зер1<а.11ьные листы должны еще выравняться на поду их. Потому труднейшую част~) при построй1<е такой I<алиль" ной печи составляет устройство пода; потоl\1у что, если он не совершенно ровен, то зеркальный лист\ принимает вид и вообще все неровносrи его. Потому под доJiжен не толы<0 первоначаJ1ы10 быть, но и оставаться та~<овы.м при изменениях температуры, 1<ото­ рым он подвергается. Эту трудную задачу еще Аллюп~ (Allut) думал разрешить тем, что он сначала изготовлял об1<лад1<у вроде рамы или формы для собственного пода и на дне ее равномерно Фпг. 180. Л "11ан псчн фиг. 179. насыпал слой легкого песку" Тогда на это песчаное ложе он 1<лал кирпичи, плоскости и верхние края которых были плотно при­ шлифованы одни к другим, имеющиеся еще промежутки наполнял мелким песком и ровно сошлифовывал верхние поверхности кирпич.ей. Цотом употребляли обожженные глиняные плиты (аа, фиг. 179 и 180), величиною соответствующие величине зеркальных листов; однако в новейшее время во многих местах опять возвратились к методе Аллюта. Между тем, если возможно, по показаниям Липперта, изготовить неизменяемую лаву для правления листового стекла, то такая масса должна быть годна таю1{е и для калильной печи. Устье калильной печи с (фиг. 180) должно, разумеется, иметь ширину самого большого зеркального листа. Подле устья находится топка d, решет1<а .которой Ь лежит несколько ниже пода печи. Свод при gg (фиг. 179) пробит для того, чтобы до­ пустить выход пламени. Когда печь делается та1< вели1<а, чтобы могла вмещать два листа, то ее снабжают двумя топками, 1<ак
ВЫРАБОТI<А C1'EI<JIA 317 r101<азывае1' фиг. 180; при f тогда делается рабочее отверстие, чрез которое задний J1ист приводится в правильное положение. Та({'· 1<а1< всовывание листа на под l{алильной печи затрудни­ тельно, ·_,_а таюке, как выше бы1ю упомянуто, может произойти вред, если ~ мяr1<ий: л.ист будет лежать не на совершенно ровном поду, то Блиюсорн. устроил калильную печь особого рода (фиг. 181, 182 и 183), в I{оторой 11исты в то время, I<orдa бывают подвержены Фиг. 181. Фиг. 182. Разрезы 1салнлыюН печн Блинкориа. си11ьнейшему жару, Jiежат на железной пли'Ге gg, 1<оторая посред­ ством механизма, легко понятного из рисунков, может быть дви ... rаема из жарчаИшеИ части печи в более холодную. В.месте с тем, в ней имеется снаряд, посредством которого возможно дать желез­ ной плите произвольное нш<лонение. Именно~ на оси ii надета трубка п, на одном 1<онце которой находится круг р, снабженный рукоятками. Изогнутый брусок о одною стороною прикреплен 1< 01<ружности этой: труб1<и, другой 1< плите. Если эту трубку обра­ щать рукояткою р, то плита до!1жна следовать этому вращению. Цель Р атоrо снаряда состоит в том, чтобы иметь возможность медленно спустить зер1<альныИ лист в ниж" нюю холодней:шую часть печи се. Будучи введен в печь, .11ист Фиг. 183. Печь Блинкорна. оставляется несколько минут ле- жать спокойно, чтобы он мог принять температуру ее, и тогда поме­ щается совершенно правильно посредством особого инструмента, называемого «ипсилон» (Ypsilon). Наконец, когда стекло несколько размякнет, оно еще выглаживается разводным железком, и потом устье, а также рабочие отверстия калильной печи замазываются затем, чтобы лист охлаждался вместе с самою .печью. Выни.Аtание листа из 1Салильной печи следует по окончании охлаждения, причем сначала 1<аждый лист захватывается крюком
318 СТЕl<ЩШНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПPAl<TI·tt·iBCt<A}I ЧАС'l'Ь за валИI(, I\оторый притягивается I< устью печи, где тотчас отре­ зывается а11мазом. Если это не будет произведено и лист вынется на печи целым, то он может леr1<0 расколоться, потому что валик толще и потому охлаждение в атом месте неравномерно. После того I<ак валик будет отделен, лист вынимается из печи руками, причем с каждой стороны устья стоят столы\о работНИI{Ов, сколько требуется для безопасного управлени51 выниманием JIИста. Между тем на пол гуты I{Ладутся два деревянных брус1(а в опре- Фиг. 184. План печи Бессемера. деленном расстоянии, и на них ставится прямо лист одною из про­ дольных сторон. Теперь под край листа просовывается столько носилок, сколько необходимо, чтобы его можно было удобно пере­ носить. Носилки с обеих сторон берутся рабоч~ми, и лист пере­ носится в резальную комнату. Здесь он кладется на резальный стол, и головка его, т. е. край; с которого начал действовать вал, бывающий всегда с более закругленными края.ми, обрезывается прямоугольно. Так же обре­ зываются всегда более тонкие края продольных сторон, так что лист получает совершенно четырехугольный вид. Теперь его внимательно осматривают, не имеет ли он пороков, именно: пузырьков, шлира и т. п. Найденные места отмечают :мелом и потом замечают, находятся ли они глуб01со в стекле или можно ждать, что они исчезнут при дальнейшем шлифовании. Если последнего ждать нельзя, то более ничего не остается, как
llhf PAБ01'I<A CTEKJlA 819 разрезать его на малены<ие JIИсты. Впрочем, многие порон:и делаются видимы тоJIЫ(О посJ1е шлифования [или полирования]. Мы уже прежде заметили, что JIИтье стекла должно быть про­ изводимо с возможнейшею СI{Оростыо; действительно, на литье 1шждоrо зер1<алыюrо листа I(Jrадется 'fОЛЫ(О 5 минут. Не обращая совсем внимания на э1<ономичес1<ие рассуждения, требующие этого, это особенно необходимо потому, что при вынимании rорш1{ОВ печь Фиr. 185. Разрез печи Бессемера. с.толь значите11ьно охлаждается, что стекло в последнем горшке легко теряет необходимую степень жидкости" Потому мы не хотим проминовать, не обратив эдесь внимания на устройство печи Бес­ семера, которое, кажется, говорит в свою пользу, хотя не по особенностям, но по принципу. Именно, печь Бессемера устроена, I<ак по1{азывает разрез ее (фиг. 184), та1(, что каждый горшок К стоит отдельно от про­ чих и имеет свою особенную топку D (фиг. 185); следовательно, во время литья не может происходить остывания находящихся еще в печи горшков. АА есть обкладка печи, D-топка, В-зольник, С-наrре­ вающееся пространство, покрытое коническою крышкою F., по-_ средством которой устраняется I<апание стекла в ropnшI(. По­ средством каналов О отдельные нагревающиеся пространства
320 C'i'EKЩlHl-IOB ПРОИЭВОДС1'ВО. ПРАI<1'ИЧЕСI<АЯ ЧАС1'Ь находятся в связи с общиl\·t дымовым 1шналом В. Горш1п1 /( стоит на подстав1<ах Н {фиг. 186), устроенных так, что пламя может проходить под дtю горш1са. Дно должно быть из платины, что до;1жно найти мало ходу у rr. сте1{лянных заводt1иков. Р (фиг. 188) есть решетчатое кольцо, 1соторое должно быть на1ошдываемо на край ropшI{a, 1<ак на фиг. 187, чтобы посредством всовы­ вания металлиЧ:еСI{ОГо листа на край ropuшa могло бы'Гь произ­ ведено снятие пены, не вводя n сте1<ш1н1-1ую массу воздух. Плат.а paбorut.1Jt на зер1сальной фабрике. При Jiитье зерю1J1, как легко понятно, плата поштучно если не прямо невозможна, то эатруднителыш. То же самое относится и к выдуванию, потому Фнr. 186. Фнг. 187. Фнг. 188. r оршок 11 подставю1 НЗ псчн Бессемера. что nри этом дело, главным образом, I<асается того, чтобы работник достав.т~яд непорочный товар, 110 при плате ноштучно он скорее станет смотреть, как на r.'laВli)' ю вещ1,, на сн:орость работы. В Австрии выдувальщик получает в месяц за большие эеркаJiа от 50 до 65 руб., за маленькие только почти половицу. Впрочем, чтобы получить за дневную плату хорошую работу и чтобы до­ ставлялось количество, соответствующее времени, можно ввести вычет из платы за порочную, а та1оке в малоf\1 числе штук доста­ вленную работу. Что касается до работы шлифования и полирования, то она, напротив, особенно пригодна для платы поштучно, и потому по­ всюду· оплачивается таким образом. Род прода:нси. Продажа зеркальных стекол основана на других началах, чем продажа обыкновенного листового сте1<ла, и опре­ деляется следующими условиями: 1. Гораздо легче изготовить без пороков маленький зеркальный лист, чем большой, и трудность возрастает 1'"ораздо скорее, чем сама величина листа.·
ВЫРАGОТl<А CTEl<JIA 321 2. С веJiичиною сте1<ол возвышается также и рабочая плата ncex J(a тегорий. 3. Продажная цена маленышх листов та1< мала, что не оста­ вляет почти ни1ш1шх выгод, средвих-та~<ова, что выгоды незначи­ тельны, а большие листы толы<0 ред1ш по1(упаются, а потому цена эа них назначается несоразмерно большая. Из nсего этого следует, что цена больших листов должна воз­ растать не с величиною их, но в гораздо большей пропорции. Потому I<вадратный дюйм большого зеркала· стоит в Англии сред... ним числом 14 1/ 2 коп., во Франции 14 1/ 4 коп.; между тем как квадратныИ дюйм маленышх зеркал стоит только почти 1 1шп. Но в IШI<ой пропорции происходит вьзрастание цены, на это до сих пор нет определенного, на всех фабриках принятого основа­ ния. Для примера мы приведем, что в Англии J(вадратный фут ординарного неот.работ.анного зерuальн.ого стекла в 1/ 8" толщины продается за 15 до 40 н:оп. Напротив, неамальгамированное зеркало в 27" : 26" стоит 12 руб. 80 1<оп., между тем I<ак зеркало в 84": 140" стоит 934 руб. Потому J<вадратный фут первого стоит · 3 руб., последнего 11 руб. 20 коп. Французс1сое зеркало в 11": 9'' (21 : 21 см) продается за 62 •<оп., эер1<ало же в 32": 62'' (81 : 156 см) за 46 руб. 25 l{ОП. Высчитывая на I(Вадратный фут, квадратный фут первого будет стоить почти 1 руб. 1О коп., последнего 2 руб. 60 1<оп. В Австрии квадратный фут маленьких зеркал, называемых [ •.. ] нюрнберrс1шми, поверхность которых составляет до 80 IШ. дюймов, стоит средним числом 18 1/ 8 коп., напротив, больших-до 6 руб. 20 коп. Некоторые подробности о производстве зеркал мы извлекаем из статьи Пелиго «Douze le~ons sur la verrerie» . . Дутые зеркала. Употребление стекол, амальгамированных оло­ вом или подложенных серебром, i<ак зеркал, не было известно древ­ ним. Они знали только металлические зеркала, делавшиеся из сплава меди и олова и получавшие посредством обработки красивую полировку. Первые стеклянные зеркала были сделаны в Венеции. Произ­ водство зто началось в очень отдаленную эпоху. Эти зеркала были выдуваемы в холявы, как оконное стекло, расправляемы, шлифуемы, полируемы и амальгамируемы. Таким образом венецианцы производили шлифованные зеркала довольно больших размеров, замечательные по· белизне и чистоте стекла. Эти зеркала ценятся и поныне, правда, скорее за их древность и изящность их оправы, чем за достоинство стекла. Венеция долгое время сохраняла монополию в это~ проиэ" водстве, которая окончилась во Франции только в ц~рствование Людовика XIV. Действителъно, во время министерства Кольбера при 21 Зах. 2:Ю7. Д. И. Мецде.пееа, т. XVIl.
322 CTEl<Л5IHHOE. 11РОИ3ВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСJ:<ЛЯ ЧАСТЬ его поощрениях была основана во Франции первая эер1{аJ1ы~ая фабри­ ка. Этот министр с большими издержками выписал француэс1шх ра­ бочих, работавших на стеклянной мануфактуре n .Мурава, близ Вене­ ц~!и. В 1665 г. он дал исключительную привилегию на 20 лет на шли­ фование и полирование листов белого сте({ла первому заведению для делания дутых зеркал, устроенному в Тур-ла"вилле (Tour la ville) близ Шерб) рга, под управлением г-на 1lо1(елена (Puquelin), парижского купца. В 1683 r. эта привилегия была продолжена на 30 лет под фирмою Петра Бань~ tBagneux); но в 1684 г. она была отменена патента.ми в пользу многих сте1<лянных фабрю<антов. [ ... J . · . Проиэвед·ения Т) р-ла-вилля сначала были приняты с благо­ склонностью; но этот успех не должен был продолжаться долго. Открытие способа выливать зеркала, сделавшее эпоху в истории стеклннной промышленности, было сделано и приведено в действие с 1688 r. Этот способ должен был мало"помалу искорениrь во Франции производство дутых зер1<ал. Тем не менее эта промышленность, перенесенная из Венеции в· Богемию и там получившая много улучшений, держится еще до· сих пор в Германии. Богемцы таким образом делают зеркала до­ вольно большого размера. На венской выставн:е в 1849 г. я виде11 дутое зеркало в сажень (2.16 м) вышины и 11/ 2 арш. (1.10 м) ширины. Чтобы сделать довольно толстое зеркало та1<ого размера, должно было взять и выдувать массу" сте1ша, весящую OI(QЛO 244 фунт. (100 кг). Такая работа, кроме того, требует особенных вспомогательных средств и работников, имеющих необычайные ис1<усство и силы. Я не буду описывать его, потому что способ этот дает проду1<ты невысокого качества. Будучи употребляем на несколы<их немецких фабриках, он удовлетворяет толы<о совершенно местному употребле­ нию, и ему предназначено исчезнуть при развитии торговли и от соперничества литых зеркал. В Баварии, Фурте, Нюрнберге и проч. существует нес1<олы<о фабрt1к дутых зеркал. Эти зеркала суть листы оконного стекла, достаточно толстые для того, чтобы быть подвергнутыми механи­ ческим шлифов1<е и полиров1{е. Эти зерr<ала, нааываемые нюрн­ бергскими, бывают вообще из стекла хорошо очищенного, но довольно зеленого цветом; они продаются очень дешево; несмотря на это, понижение . цены литых зер1<ал. делает их производство более и более ограниченным. Chance в Бирмингаме стали изготовлять толстые 01<онные стекла из холяв, потом шлифовали и полировали их посредством эконо­ мических способов, ими изобретенных. Эти стекла соперничествуют с .лит~ми зеркалами в употреблении для предметов рос1<оши, для
ВЫРЛБОfКА СТЕКЛА 323 оставления в рамы, зеркала и nроч. В Англии их обозначают именем patent plates. У нас нет этого сте1<ла; оно имело бы большой сбыт между фотографами за его ТОШ<ОСТЬ и ПЛОСI<ОСТЬ. Производсп~во литых зер1Сал. Ис1(усство делания литых зерI<ал имеет французское происхождение, ему считают около 175 лет; оно дало начало с.-гобенской стеклянной фабрике, одной из самых лучших и самых важных в свете. Вообще полагают, что литье зер1<ал было изобретено Абрамом Тевартом. Изыскания, произведенные в архивах с.-гобенской ком­ пании, согласные с преданиями не1<оторых старых работников этого завода, утверждают, что изобретатель :этого способа есть Лука де-Негу {Lucas de Nehou), владетель стеклянного завода в Тур" ла--вилле и один из первых директоров в С.-Гобене. Абрам Теварт дал толы<о свое наименование обществу капиталистов, получивших в 1688 г. 30-летнюю привилегию на приведение этого способа в исполнение. . I<омпа11ия для делания дутых зеркал в Тур-ла-вилле с завистью смотрела на привилегию, данную новому обществу. Вскоре возникли споры, особенно по причине nромежут~ш между величиною 45 верш- 1\ОВ, пределом дутых зер1<ал, и величиною 60 вершков на 40, с которой начиналась привилегия на делание литых зеркал; кроме того, последн:Ие, разбиваясь, давали кусоч1<и, из которых вла­ дельцы хотели получить пользу. Эти затруднения были окончены только соединением обоих враждебных заведений" происшедшеъr в 1695 г. С 1691 г. литейные мастерские, устроенные в Париже в улице де-Рейли (de Reuilly), были перенесены .в С.-Гобен, в департа­ менте Энь (d'Aisne); одна только механическая обработка сырых зеркал, т. е. шлифование и полирование, была оставлена в Париже. Там же этой обработ1<е подвергались и турлавильские выдутые зеркала. Эти распоряжения не произвели ожидаемых действий, и в 1701 г. дела обеих соединенных компаний пришли в такой упадQК,, что работники разошлись и вынесли бы искусство литья стекла в дру­ гие страны. Однако их постарались снова возвратить, основывая новое общество с исключительною привилегию, дарованною патен­ тами в 1702 г. Антонию Даrенкуру (Antoine Dagincourt). С зтой-то эпохи и начинается непрерывное благоденствие с.-гобенской ману­ фактуры. Тем не менее в продолжение 50 лет от произведений этого завода оставалось желать еще многого, как говорят Дроленво (Drolenvaux), владелец сте~лянного завода в Леттенбахе, близ С.-Квирина, и Бо-д'Антик (Bosc d'Antic), 1<оторому обязанf?I 21*
Э24 с1~ЕклянноЕ пРоизводсtво. nРл1(тичЕскля члс'n занимательными описаниями искусства сте1<лоделия и 1<оторый почти сто лет тому назад основал эер1\альную мануфактуру в Руэлле, в Бургундии. В 1756 г. Петр Деланд (Pierre Deslandes), с.-rобенсI(ИЙ директор, ввел в производство значительные уJiучшения; он-то и заменил сырую али1<антскую соду содовою солью, 1<оторую он из­ влекал из первой, и прибавил 1< составу известь, чтобы заместить землистые вещества, которые иэвле1<ает из него выщелачивание. Позже ученые Клемент Дезорм и Гэ-Люссак попеременно давали этому заводу советы относительно химической части производства, ныне искусно управляемого rr. Пе11узом, Лакруа и Бивертом. Производство дутых зер1<ал было о~овчательно оставлено в на­ чале зтоrо столетия. С .... гобенское общество сумело долгое время сохранить себе монополию зеркального производства во Франции, - монополию, которая на самом деле 01<ончилась назад тому только несколько лет. Однако цветущее состояние его в различные эпохи возбуждало важные соперничества, особенно соперничество стеклянных заводов Комментри и Премонтре, не существующих уже с давних пор. В начале этого столетия стеклянный завод в С.-Квирине, начав делать во Франции первые оконные стекла из холяв и присоеди­ нив к этому производству производство дутых зер1{ал, чрезвычайно сходное с первым, предпринял с полным успехом литье зер1<ал. Задолго до истечения срока договора, по которому он имел на арендном содержании с 1740 по 1840 rr. владения с.-квиринских монахов, он перенес в Цирей самую важную часть своего произ­ водства. В продолжение почти 25 лет зеркала С.-Гобена и Цирея соперничали между собою, но в 1830 r. обе компании приняли для продажи их продуктов один и тот же тариф и один и тот же склад. Ныне они соединены; кроме того, они основали стеклянный завод в Мангейме, который позволяет продавать их произведения в части Германии, в Таможенном союзе. Наконец, они на­ няли стеклянный аавод, основанный несколько лет тому назад в Ахене. Ныне во Франции существуют еще три других зеркальных мануфактуры: стеклянный завод в Монтлюсоне (Алье), основанный назад тому 20 лет, заводы в Рекиньи и Жемоне (Норд), тому назад 2 rода основанные бельгийскими обществами С.-Мари д'Уаньи и Floreffe. Другой стеклянный завод основан в Аниме (Норд) r-ном Пату (Patoux); его произведения еще не· поступали в продажу. Производство питых зеркал сильно развилось в Англии и Бель­ гии. Как и во Фра~щии, там оно сосредоточено в малом числе заводов. Иначе не могло и быть, потому что устройство подобных
ВЫРАБОТКА СТЕI\ЛА 325 фабрик требует значительных капиталов и потому что правильная и безостановочная работа может доставлять огромное 1соличество продуl{ТОВ. Англия есть страна, изготовляющая и потребляющая наиболь­ шее количество зеркального стекла не в виде зеркал, потому что они ред1<и даже в пышных жилищах, но в виде зеркальных окон­ ных сте1<ол. Кроме того, вывоз английских эеркальных стекол со­ перничает со стеклами французскими. За одних говорит качество, эа других - дешевизна. В Англии насчитывают 6 зеркально-стеклянных фабрик, древ­ нейшая была основана в 1773 r.. в Равенхеде, бяиз С"-Глены в Лаю<ашейре, по образцу с.-гобенс1<ой. Кроме того, способам этоrо последнего заведения следовали, насколько возможно, во всех стеклянных заводах как ·французских, так и иностранных. Этот равенхедский завод представляет ту особенность, что когда он начал работать, зеркальные стекла, производившиеся в то время только в С.-Гобене, шлифовались и полировались от руки. В 1788 г. английская J<омпания заказала Вультону и Чатту, в Бирмингаме, паровую машину, которая, кажется, был~ второю машиною, сделан­ ною этими знаменитыми строителями; на следующий год механи­ ческая работа заменила в Равенхеде ручную. В Бельгии существуют две стеклянно-зеркальных мануфактуры: С.-Мари д'Уаньи (St. Marie d'Oignies), основанная в 1840 г., и Флореф (Floreffe), устройство которой проиэошло в 1853 г. К каж­ дому из этих заводов присоединено по значительной фабрике хими­ ческих продуктов. Наконец, чтобы не пропустить ни одной существующей· фаб­ рики, я должен упомянуть о зеркально-стеклянной мануфактуре, устроенной близ С.-Петербурга и принадлежащей русскому импера­ тору. Впрочем, я не имею ника1<их известий о важности этоrо заведения. По данным, доставленным в верховный торговый совет при исследовании относительно исполнения торгового трактата с Англией, производство зеркальных стекол в 1860 г. приблизительно выра­ жается следующими количествами: Франция - 5 фабрик: С.-Гобен и Цнрей . . Монтлюсон..... Жемон и Рекнньн " . Англия - 6 , . . . . . . . . . . . . . . Белыия-2фабрики•............. Таможенныйсоюз- Манrейм • • • . . . • . . •• ТыСSА квц­ раТНЫ% метров 200 50 55 350 110 70 835
326 СТЕl<ЩШНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАl<ТИЧВСКАЯ ЧАСТЬ Квадратный метр= 103/ 4 I<в. фу1·а, а потому общая произво­ дительность вышеназванных заводов равна 8976 тыс. I<в. футов, или ОI{ОЛО 183 тыс. кв. саж. Во Франции прои3водство зеркалыюго стеt{Ла занимает I(апитал в 50-60 млн; цена продуктов, доставляемых им на потребление внутреннее и внешнее, равна 10-12 млн. По замечанию Шевандье де Вальдром (Cl1evandler de Valdrбme), одного из управляющих С."Гобена и Цирея, цена зерн:альных стекол ныне на 60°/0 ниже бывшей 20 лет тому назад; в 10 по­ следн:их лет она уменьшилась на 400;0 • В 5 щ>следних лет умень­ шение ее равняется 32°/0 • Главною причиною быстрого падения цены должен быть избыток производства. Ныне во Франции делают 300 тыс. I(B. м зеркального стекла. Из них 200 тыс. I<в. м идет на внутреннее потребление; вывоз равен 45 тыс. кв. м. Остается 55 тыс. кв. :м, составляющих избыток этого производства. С другой стороны, должно сознаться, что при менее возвышен­ ном тарифе потребление много увеличилось. По до1<ументам, доста­ вленным мне по случаю лондонской всемирной выставн:и, в Англии в 1851 r. сделано было 200 тыс. кв. м зеркального стен:ла, во Франции 90 тыс. кв. м, в Бельгии производство зто не достигало 60 тыс. кв. м. Таким образом, в JО лет производство увеличилось в отношении 100 : 244. Нет сомнения, что при ново~~ направлении французской про­ мышленности, возбужденном посредством торговых трактатов с Англиею и Бельгиею, и при влиянии привычек к чистоте и роскоши, все более и более рас·пространяющимся, потребление зеркальных стекол, особенно для окон, будет продолжать следовать прогрес­ сивному шествию. Производство зеркального стекла. Завод, или гута, главное расположение которой показывает фиг. 189, есть очень обширное строение, вмещающее плавильные печи, орудия для литья и кале­ ницы или печи для закаливания зеркального стекла. Форма плави.11ьных печей на разных заводах бывает различна" Во Франции они часто бывают прямоугольные, в Бельгии - круг­ лые или, скорее, эллиптические. Приложенный здесь рисуно1< и подробности, в которые я вхожу, заимс_твованы частью из интересной статьи r-на Валерио, инженера, бывшего директора ахенского стекЛянного завода. 1 За искл!Qчени~м. С.-_Гобена и Uирея, обязанных своим началом обширным лесам, их окружающим, и употребляющих совокупно 1 Industrje des glaces par М. Valerio. Extrait de la Re'Uue unlverselle de.s mlnes de la metallurgle etc., dirigee par М. de Cuyper, professeur а t•unlverslte de Liege. Livraisons de Juillet1 J857 et de Janvier, 1859.
=
328 CTBI<Щllit-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛl{ТИЧЕСl\АЯ ЧАСТЬ дрова и каменный уrоль, все другие заводы внутри Франции и вне ее употребляют горючим материалом J(аменный уголь. Плавильная печь с 12 горш1\ами, представленная на рисую<е, есть эллиптическая бельrийСI{ОЙ системы. Решет1<а, ширина которой равна 13.20 верш1<а (0.60 м), зани­ мает всю длину печи, которая будет 01<оло 116.60 вершка (5.30 м). Кругом решетки симметрически возвышается лав1<а, или с1<амъя, на которой помещаются rорш1<и или ванны, эа1слючающие сплавляе ... мые материалы. Двенадцать рабочих отверстий, нижняя часть которых нахо­ дится на одном уровне со скамьей, служат для всаживания и вы­ нимания горшков. Они закрываются большим I<ирпичом, называе­ мым иухою. Над этими отверстиями находятся меньшие отверстия, закрываемые плитами из оrнепостоянной глины, в f(оторых про­ бито много дыр, называемыми pigeonnier. Отнимая эти плиты, работники чрез эти отверстия всыпают в горшки состав посред­ ством лопат, имеющих. вид четырехугольных ящи1<ов, прикрепленных оконечностью к длинной рукоятке. Вышеназванные отверстия позволяют судить о температуре; они заты1\аются глиною в про­ должение времени, необходимого для плавления. Р шетка открыта почти на две трети ее длины. О1<онечности ее проходят в тоннель или свод, сделанный в .массе с1<амьи. Под нею находится круглый свод, в который входят четыре галлереи, пересекающиеся под прямым углом и назначенные для приведения воздуха, необходимого для горения. Из гуты лестницы ведут в нижние галлереи, куда работник­ шураль должен часто· сходить для того, чтобы помешать огонь снизу. Пол вокруг печи сделан из литых чугунных плит, чтобы имет1) пол гладкий и удобный для всех перемещений горшков. Все кирпичи или части внутренности печи делаются из мате­ риалов, Еозможно более огнепостоянных. Ее делают обы1(новенно из сырых кирпичей, т. е. таких, которые - получают обжигание только при разведении в печи огня. Лавки делаются из одного куска. Они делаются из смеси под­ ходящих пропорций сырой глины в порошке и обожженной глины в крупных -эер·нах. Эта смесь cлerr<a смачивается водою и сильно уколачивается деревянными колотушками. Только уколачивание может связать части массы, накладываемые друг на друга, и дать им одНородность. Когда печь будет окончена, в ней разводят в перв~~ дни очень слабый огонь, ·без чего скамья, хотя и будет сделана из хороших материалов, немедленно разрушится. Когда печь находится в деле, пламя поднимается к своду печи, обращается кругом ropшJ<PQ ff уходит 11 ~а11еt1ькие трубы, праве--
ВЫРАБОТI<А СТЕl<ЛА 329 денные внутри косsшов печи и выходящие в одну общую трубу из листового железа, он:анчивающуюся над колпаком, покрывающим всю печr> и выводящим наружу продукты горения. На~<онец, в нен:оторых печах пространство между низом кол­ па1<а и верхнею частью рабочих отверстий за~<рывается родом рубашки, состоящей из 12 железных листов, обращающихся на шарнерах. Они приделаны та1<, что отверстия эа~<рыты имиt и так, что холодный воздух не имеет влияния на колпан:. В Флорефе эти листы доходят до пола гуты. Тяга бывает так велю<а, что можно сесть под эту рубаш1<у, не чувствуя слишком сильного жара. С I<а>l<дой стороны печей и параллельно большой оси гуты помещены симметрически печи для за1<аливания зеркального стекла, или калильные печи В. В других частях здания, окружающих плавильную печь, вместо калильных печей находятся печи для закаливания rор.шков и кир­ пичей. Литейный стол С движется на катках и железных рельсах; на одном I<онце его находится подвижной глаrоль D, назначенный для поднятия и передвижения горшков. Каждая калильная печь имеет три входа: широкое отверстие сriереди для всаживания и вынимания зеркального стекла, отверстие для доступа холодноrо воздуха, когда хотят охладить печь, пролет для отведения дыма в трубу, общую многим калильным печам. УстроИство пода этой печи требует особенного внимания: кир­ пичи, хорошо "выглаженные со всех сторон, кладутся вгладь на слой просеянного песку, однообразно зернистого и хорошо высу­ шенного. Они складываются один к другому без цемента, потому что все части пода должны расширяться свободно. Смотритель калильных печей часто поверяет, посредством длинной линейки и урQвня, под этих печей, долженствующий быть совершенно ровным. Горшки, смотря по заводу, бывают то прямоугольные с закруr­ леRными краями, то круглые или овальные. Последние, кажется, должны быть предпочитаемы, потому что они занимают мало места в печи. Они бывают от 16.5 до 22.5 вершка· (75 см-1 м) высоты, толщина их стенок бывает от 1.3-1.5 вершка (6-7 см) до 2 вершков (10 см). Они вмещают от 732 до 1220 фунт. рас­ плавленного стекла. На внешней их окружности, около средины высоты, на них делается вогнутое углубление, позволяющее крепко захватывать их клещами. Они изготовляются так же, как и обыкновенные горшки, употребJI'яемые в стеклянном производстве; обделка их должна быть возможно старательною, потому что они подвержены большим передвижениям и переменам температур. Когда делание их окончи­ лось, их сушат в сушильне в продолжение 4-6 месяцев; обжигают
330 СТЕКЛ~ННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСКМI ЧАСТЬ в особенноtt печи и, когда они на1<алятся докрасна, вносят в пла­ вильную печь. Горшо1< хорошего I<ачества выдерживает средним числом 30 употреблений. Предположим, что следует произвести литье. Плавильная печь заключает 12 пустых горшков, толы'о что составленных на СI(амыо. Шураль разогревает печь. Спустя 1-~есколы(о часов всыпают часть состава, так что им горшки наполняются. Вещество, плавясь, значительно убывает, и вскоре оно будет занимать только третью или четвертую часть всего первоначального объема. Спустя 3 часа производят второе всыпание, потом - пос"1е такого же промежут1са времени - третье. Если плавJiение происходит не одинаково во всех горшках, то мастер замечает это, и в горшок, который отстает, кладет несколько совков плавня, т. е. щелочного вещества. * Спустя 7 часов сте1\ло будет сплавлено; но оно наполнено пу­ зырьками, которые должны исчезнуть от сильного поддерживае­ мого огня. Это называется «проплавко~i», или о~~ищение.м, * * и оно продолжается 5-6 часов. В коIЩе этого времени стекло принимает совершенную про­ зрачность; только оно бывает очень горячо, очень жидко, чтобы быть выливаемым. Надобно оставить [его охлаждаться] на несколько часов в горшках, умеряя при этом температуру, с целью дать ему пригодно тестообразный вид; эта часть плавления называется студкою. В совокупности плавление веществ, очищение и студ1'а про­ должаются около 24 часов. Например, льют каждое утро от 6 до 7 часов. В некоторых заведениях литье производится по про­ шествии от 18 до 20 часов. Патребление печи в одно литье составляет от 12 200 до 17 080 фунт. (5-7 тыс. кг) каменного угля. Печь в 12 горшков может дать от 80 до 100 кв. м (около 1000-1200 кв. футов) поверхности зеркального стекла в 1/ 4 вершка (10 мм) тол­ щиною. Следующие результаты, сообщенные г-ном Генро (Henroz), опытным директором сте1шянного завода в Флорефе, дают точное понятие об этой части производства. Печь в 12 горшков потребляет в 24 часа 15 962-16 391 фунт. (6550-6700 кr) полужирного угля из Шарлеруа. * В настоящее время такой способ ускорения провара шихты не до­ пускается, так как при добав1(е флюса будет изменяться состав стекла. [Прим ред.]. ~* В настоящее время зтот процесс называют осветлением стекло- массы. [Прим. ред.] ·
ВЫРАБОТКА СТIШЛА 331 В 12 ropшl{OB было всыпано 10645.7 фунт. (4363 1<r) состава, из l{Оторых получилось: Обрезанных зер1сальных листов, или nырезков . . Потерн при плавке н n голов1сах зср1сальных ЛJJCTOB••••••••••••••• .. .. Чнщснис горш1сов прн литье . . . . . . •. Снятие стекла, хальмованне и грязь . . . . . . 5227 фунт. (2142 кг) 1081 » (443))) 1220 » (500») 1554 » (637») 9082 фунт. (3722 кг) Следовательно, 01<оло 1563 фунт. (651 кг), или 15.2 на 100, потреблено на улетучение и трату стею~а. 5227 фунт. (2142 кг) обреаанноrо или представленного стекла равняются 49 сотым состава, всыпанного в горшки. Для зерJ(альных стеI<ол низшего l{ачества, которые в сыром виде употребляют для покрышек, перегородок и прочих стекол, потребление 1соторых в Англии значительно, у нас_ же едва известно, плавление может быть гораздо быстрее, и литье [может] произво­ диться 1<аждые 14 часов. Та1шм образом получают с тою же самою тратою гораsдо большее 1<оличество продуктов. Ныне важнейшую трудность, 1<оторую должно прево3мочь зеркальным фабрИкантам, составляет необходимость найти для их продуктов новых потре­ бителей. Часто они бывают принуждены в продолжение части rода к бедственному бездействию, которое происх~дит от скорости их работы и от ааrроможденности их магазинов. Литье зерка11ьных стекол есть одна и_з самых смелых промыш". ленных операций и вместе с тем одна иэ самых любопытных, какие можно видеть. Она требует большого согласия и быстроты. Менее неж·ели в час должно вылить 12 зеркал, имеющих каждое, самое меньшее, 01<оло 70 кв. футов (6.5 кв. :м) поверхности, вса­ дить их в калильные печи и снова составить горшки в_ печь. Г-н Валерио сравнивает эту операцию с маневраАm артиллерийского орудия, 01<оло которого каждыЯ человек на своем посту внима­ телен к команде начальника. Работники живо отнимают, .посредством длинных вил, поста­ вленных на колеса, заслонку рабочего отверстия, закрывающего горшок, вводя 01<онечности вил в две дыры, сделанные в зтой заслонке, 1<оторую они приставляют к внешней стене печи. Тогда горшок берется за наличник большими тисками, поставленными на I<олеса, подвешивается на них и вынимается, чтобы быть поста-_ вленным на маленькую железную тележку, которую бегом отвозят. к крану, или глаголю. Стекло сна.мают {хальмуют]. Эта операция состоит в снятии, посредством плоских или изогнутых инструментов, которые называют саблями, крючьями и проч., нечисто~, наход_~­ щихся на поверхности стекла.
332 СТЕl<ЛЯНl-ЮВ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Клещи, оканчивающиеся двумя длинными ветвями, захватывают горшон: за наличню<; эти 1шещи подвешены на железных цепях, проходящих чрез блок, укрепленный на верху глаголя, и наверты­ вающихся на барабан, находящийся в нижней его части. Тогда горшок очищают снаружи за тем, чтобы НИI<аI<ая нечи­ стота не могла упасть на стол. Под горшком, таким образом подвешенным (фиг. 189, Е), находится литейный стол, на котором должно быть разлито стекло. Он бывает нагрет и только что очищен; он снабжен подвижными рейками, которые должны дать зеркалу его толщину и длину; на этих рейках лежит литой каток, служащий для плющения сте1<ла. Тогда же приготовляется калильная печь, находящаяся у одного из концов стола на одном с ним уровне; она имеет температуру, пригодную, чтобы поместить в нее зеркальные сте1ша, I<оторые хотят выливать; по поду ее проводят деревянный гребо1<, чтобы очистить его и разравнять немного песку, насыпанного на него дJtя того, чтобы зеркальный лист лучше скользил по нем. Коrда все эти приготовления будут сделаны, горшок, подве­ шенный над .столом, получает движение рычагом, которое заста­ вляет стекло выливаться вдоль катка. Стеклянная масса выливается, как волна раскаленной лавы. Тогда горшок снова поднимают и удаляют, оставив в нем не1<оторое количество стекла, которое обыкновенно бывает нечисто. I<aтOI( непосредственно пускается в дело, - направляемый по рейкам, 011 пр.оходит стол от одной оконечности к другой, распространяя однообразно стекло. Он падает под конец на тележку, устроенную для принятия его при_ конце его пути. . Две медные рукоятки, помещенные на реП1<ах и следующие движению катка, удерживают стекло и препятствуют ему разли­ ваться. Стекло, представляющее глубокие неровности, есть стекло потерянное, которое неизбежно ломается во время закаливания в калильной печи. Зеркальное стекло, будучи вылито, еще красным и едва отвер­ девшее вталкивается в калильную печь посредством широкой лопатки, загнутой углом. Между .тем как производится эта операция, работники уже увезли в печь опорожненный горшо1<. На место, которое он зани­ мает в ней, насыпают мелкого угля, чтобы воспрепятствовать во время следующих плавок приставанию горшка к скамье, вследствие разлитого стекла, находившегося на ней. Все стекло, полученное от снимания со дна горшков и проч., кидается в кадки, наполненные холодною водою. Стекло это вы­ мывают и ·выбирают для употребления его, как боя, в следующих операциях.
Hbf PAБOTt<A C'ГEKJIA 338 Из операции литья, I<оторую мы только что описали, видно, что стекло выливают на }(Онец стола, наиболее удаленный от ){алильной печи. Этот род выливания, употребляемый на большем числе фран­ цузских заводов, более рационален, чем выливание с противопо­ ложной стороны (от I<алильной печи, с головы), 1<оторое упо­ требляют на других сте1<лянных заводах, в I<оторых горшок подвешивается над ~<раем стола, наиболее приближенным к ка­ J1илыюй печи, и като1< 1<атится по направлению к печи. По этому способу часть стеl(ла, которою всовывают его в печь) будучи рааровнена последнею, не будет достаточно I<реш<а, чтобы не быть принужденным сделать в этом месте толстую подушечку, голов«у 1 в которую упираются при всаживании зеркального листа в ка­ лильную печь. Эта подушеч1{а влечет значительную потерю времени и материала и производит часто излом стекла по причине трудности хорошо за1<алить стекло толстое. Кроме того) при ;1итье со стороны, противоположной калильноИ печи, менее ри­ СI{уют обезобразить сте1,ло и сплющить его при всаживании в лечь. Наконец, чтобы пополнить описание литья зеркальных стекол, прибавим, что на французс1<их заводах три параллельных желез­ ных дороги служат для движения литейного стола, I{оторый бы­ вает литой из цельной штуl(и, весящей от 48.8 до 61 тыс. фунт. (20 до 25 тыс. кг), и тележки, на J{оторой лежит каток весом в 488-732 фунт. (200-300 кг), и для глаголя (крана). К двум оконечностям оси катка привязаны цепи, которые '"Наматываются на барабан, находящийся в нижней части его тележки. Каток, до­ шедший до J{Онца своего пути, поднимается с реек на тележку, которую подвигают вперед. Она заменяется платформой из листо­ вого ·железа (фиг. 189, О), поставленной на колеса, находящейся на том же уровне, как и стол, и занимающей пустое пространство между столом и калильною печью. Глаголь, поставленный также на четырехколесную тележку, может быстро двигаться на его железной дороге. Чтобы удержива:rь его в вертикальном положении, он верхнею частью скользит ъ1ежду двумя досками, вделанными в стены завода. Зеркальное стекло, однажды вылитое и всаженное в печь, приводится в пригодное положение в калильной. печи, которая обыкновенно вмещает их шесть. Когда калильная печь будет наполнена, отверстие ее непосредственно закрывается железным листом или широкими кирпичами, обмазанными глиной. После пребывания листа в печи в продолжение 24 или 30 часов в нее впускают немноrо воздуха, uотом постепенно ускоряют охлаждение до третьего или четвертого дня.
З34 с1·Екля~iгю~:: rirоизводсtво. nРл1<тичвс1<м1 члсtь Прежде вынутия из печи и часто еще тогда, I<огда калильная печь очень горяча, работник входит в нее за тем, чтобы осмотреть зеркальное стекло. Если он заметит раскол, он останавливает его накаленным до1<расна железом, I<оторое приставляет в точ1<е, где этот раскол оканчивается. Вынимание иэ печи производится на большой деревянный стол, который ставят на одном уровне с отверстием калильной печи. Работник-обрезывальщик обрезывает посредством ;шней1<и и алмаза края зеркального сте1<ла, потом его переносят, подвесив верти­ кально на ремни, в мастерскую для грубоrо огранения. Зеркал·ьное стекло осматривается и обде11ывается сообразно его порокам и· согласно заказу, I<оторый следует исполнить. Его обык" новенный размер бывает около 90 кв. футов (8-10 I<B. м) поверх­ ности. Оно идет непосредственно в Jtacmepc1cy10 для шлифования. Раз.;Jtеры, недосп~атки и uartecmвa зер1сальных стекол. Небеэин­ тересно заметить эдесь о размерах зеркальных стекол, которые доставили различные мануфактуры на последних выставках. Эти размеры, будучи хотя не таковы, каковых требует торговля, сви­ детельствуют о нынешнем могуществе этой промышленности. На всемирной выставке в Лондоне одна компания (Themes p1ate-glass Сатрапу) выставила зер1<альное сте1<ло 127 .8 вер1ш<а (5.68 м) вышины на 86.5 вершю1 (3.84 .м) ширины, - следова­ тельно, более 175 1ш. футов (16.1 1<0. м) плоскости; но I(ачества этого стекла были весьма неудовлетворительны, и из этого огром­ ного куска стекла трудно было выбрать продажное зеркальное стекло, имеющее каI{Ое-либо эна чение. В Париже на выставке 1855 г. удивлялись белому с.-rобенс1<ому зеркальному стеклу превосходного I<ачества, имевшему 120.8 вер­ шка (5.36 м) вышины и 75.6 вершка (3.36 м) ширины; следо­ вательно, около 180 кв. футов (16.56 кв. м) поверхности. Цирейское зеркальное стекло имело еще большую (18.50 кв. м) поверхность. Чтобы сделать такое зеркальное стекло, на стол выливают одновременно стекло, содержащееся в двух больших горшках, стекло которых соединяется так, чтобы избегнуть всякого следа соединения двух ЖИДI(ИХ волн, чтобы не захватить пузырьков воздуха, ни того, что называют технически «crachats)). Понятны трудности, которые представляет зта операция, а также полировка и переноска таких больших кусков. Чтобы узнать ценность зеркального сте1<ла, соблюдают некото­ рые правила, которые полезно узнать. Главные качества, которые оно должно иметь, суть: плоскость, * равенство толщины, тонкость * Т. е. хорошая плоскость nоверхпости стекла, отсутствие на ней участков с искривлением. [Прим. ред.]
IЗbIPAБOTI<A СТЕКЛА 335 пшшровки, белизна, * чистота сте1{ла. Самые разительные недо­ статки суть: неимение гладкости и равенства толщины, что в аМJlЛЬ­ гамированных зер1<алах производит обезображивание отражаемых предметов; полосы, происходящие от шлифовки и полиров1<и, значительное ОI<рашение, будет ли оно зеленое, бурое, желтое или фиолетовое; отсыревание,** т. е. способность, которую имеет стекло, содержащее очень .много щелочи, п01<рыва ться кристалли­ чесю·IМ выветриванием угле1<ислого натра; точки, струи, слезинки, волны, нити и проч. Эти недостатки происходят от худого очищения стеr<ла или случайностей во время плавки или во время литья. Б6льшая часть иа них тем труднее бывает иэбежима, чем больше размеры эер1{альноrо сте1<ла. Эти недостат1<и составляют главную причину того, что зеркала делятся на 1<ус1<и большего или меньшего размера и цена их зна­ чительно повышается по мере увеличения размеров" Вот примерный тариф, по которому во Франции продают зерr<ала разных размеров, считая за каждый I<вадратный метр (а 1шадратный метр= 108/ 4 кв. фута): Зер1<ала в 1/ 4 I<B. м продаются за каждый 1<вадратный метр 3-го сорта зерt{ал, [ ... ] около 7 руб. Зеркала в 1 кв. м. за метр по 91/, руб. )) ))2)))))) » )) 1Q'J/, )) » »3 » » » )) )) 12 1/.i >> )) ))4)))))) ». ))13)) » ))5)) )) )) » )) 1зв;., » Существует, конечно, весьма большая разность для зеркаJ1 разной доброты. Так, зеркало в 5 кв. м 2-ro сорта стоит около 15 руб. эа 1<вадратныИ метр, а 1-го сор~а ОI{оло 188/ 4 руб. за квадратный метр, или 1О кв. футов. [В.] Массивные стекпа Сюда принадлежат: 1. Массы стекла, изготовляемые преиму­ щественно в Венеции на острове Мурано и идущие в торговлю в виде -Грубых кусков. Они состоят частью из эмали, частью из окрашенного стекла и покупаются для приготовления цветных стекол т~ми заводами, которые не занимаются изготовлением эмали или окрашенного стеr<ла. Достойно замечания, что в Венеции эти стекла плавятся в больших горшках по 18 пуд. (6 ц), из к9торых каждый ставится в отдельную маленькую печь. * Т. е. бесцветность. [Прим. ред.] ** Гигроскопичность. [Прим. ред.]
33G C1'El(JIЯ11HOE ПРО~IЗВОДСТВО. rif>A1<1'ИЧECt<MI ЧАС1'Ь Из растопленного стекла изготовляют тоюп1е I<руглые лепешки таким образом, что из ropшr<a берут потребное l(Оличество стекла посредством понтии (или труб1<и) и, постоянно обращая понтию, надавливают ее на железную плиту. В месте, где стекло отделяется от понтии, обыкновенно выдавливают фабричный штемпель. 2. Призматические, или граненые, стеклянные штуки, употреб­ ляемые для люстр и на другие подобные предметы. Их изго­ товляют в Англии тем, что растопленное стекло выливают в тоJI­ стые плиты, которые потом разбиваются на шту1<и, имеющие величину, приблизительную к величине изготовляемых предметов. В Богемии сначала образуют на плите толстый цилиндр, I<оторому, наконец, посредством гладиш<и дают трех- или более сторонний вид, потом его вытягивают до требуемоИ толщины и разбивают на куски соответственной величины. В том и другом случае эти ·•s: ffii Фиг. 190. Фнг. 191. Тнскн н щнпцы длл масснвноrо ст~1<ш1. куски нагреваются до раз~rяrчения и потом выпрессовываются в особой фор~rе, н:ак на фиг. 190 (или в подобной е~). Таким образом сформованные штуки заканчиваются посредством шлифования и полирования. 3. Массивные стеклянные шары для детских игрушек, которые изготовляются преимущественно в Тюрингенском лесу. Элементом при этом служит не что иное, как стеклянные прутья, имеющие диаметры изготовляемых шаров, I<оторые состоят или из белого, одноцветного, или из разноцветных стекол, т. е. бывают простые или сложные. Так как об изготовлении таких прутьев говорится в особенном отделе, то здесь мы ссылаемся на то, что там сказано о них, и особенно замечаем, что мра./tt.орный вид ш1ров достиг­ нется в том случае, когда цветной кусок прута будет размягчен внутри хрустальной массы так, что не будет совершенно ели" ваться с ним. Образование шара из 1<уска прута есть сколы<о простая, столько же остроумно придуманная работа и производится посредством особых клещей или щипцами (фиг. 191). Эти тиски состоят из · одн·ой острой половины и другой, оканчивающейся четырехугольною железною штукою /, имеющею посредине полушаровое углубление в диаметр образуемого шара и, таким образом, представляющею
ВЫРАБОТI<А СТЕI<ЛА 337 по110винча'Гую форму. Сначала берется на понтию незначительное J{оличество хрустального сте1ша и толы<о затем, чтобы им прикре­ пить брусо1{ длиною почти в 12" и потом свободный конец по­ следнего размягчить посредством держания в рабочем отверстии. Когда это будет произведено, работник садится на l{pec110 и IUiaдeт понтию на перИJrьцы его; между 'Гем I<ак левою рукою он обращает nосJ1еднюю туда и сюда, правою он наюшдывает часть f щипцов паралJiельно оси цилиндра на конец его та~<, что последний не выдаетсsI над внешним I<раем поJ1ушарового уг11убления. При этом он одновременно сдав1швает тис1<и и резкою второго плеча тис1<ов отрезывает цилиндр над внутренним I<раем упомянутого углубления. Только в мес'1'е, где произведено отрезывание, требуется потом шар отшлифовать. Один работню< .может ежедневно изготовить 1000 сте1<лянных шаров. 4. Сте1Сллнные глаза для вставления в глазные впадины (другой род, встречающийся в детских куклах, принадлежит к категории пустых. перлов) чучел, по изве.стиям, I<оторыми мы обязаны r-ну Грейнеру u Лауше (Lauscl1a), изготовляются различным образом. Глаза животных состоят обыI{Новенно из массивных, полученных посредством прессования полукруглых штук хрустального стекла, которые с плоской стороны гладко вышлифовываются. На них посредине приплавляются зрачки из черной эмали и кругом послед­ них радужная оболочка (края) из цветного стекла. Человеческие глаза делаются подобным же образом, но при этом употребЛяют большое старание и особенно старательно раскрашивают обращен­ ною в порошок емалью зрачок, который· снабжают также зрачко­ вым отблес1<ом; вся эта работа производится перед паяльною J1ампою. [Г.]Оп#гическое с1'екло по своей массе бы~ает двух родов, именно: не содержа1цее сван~,а, или кронглас, и содержащее свинец, ,или флинтглас. _ Употребление стекла, содержащего свинец, для оптических целей основывается, как известно, на способности ero преломлять све'!' сильнее, чем не содержащее свинца, и на другом: светорассеянии, чем у кронгласа (что необходимо для изготовления ахроматических стекол). Главнейщее требование в обоих родах стекол составляет возможно большая плотность массы. Обыкновенны~ флинтглас имеет относительный вес в 3.2; флинтглас, изготовленный Бонтемом, должен быть плотнее, именно - имеет -относительный вес в "3.6; впрочем, так же плотен флинтглас Даге (Daguet) в Солотурне. Посредством большей прибавки сви~ща можно леrкQ достигнуть большей плотности, но в этом случае стекло принимает окраши- 22 Зак. 2207• .д. И. Менделеев. т. XVll.
338 СТЕКЩIННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛl<ТИ4ЕСl<Л51 ЧАСТЬ ванне, что вредит его прозрачности. Бонтем утверждает, что вышеупо~iянутое плотнейшее и более свинца содержащее стекло можно также изготовить и бесцветным (флинтглас Даге имеет таю1се едва заметный желтоватый оттено1<). ФJ1интrласу он дает возможно большую шютность тем, что он, i<a1< уже бы.rtо сообщено, употре­ б1шет как основание в~rесто кали натр~ l{ронг11ас Даге имеет удельный вес 2.466, удельный вес 1<ронrласа Бонтема 1-ш•н с точ­ ностыо не известен. [Различные] формы оптических стекол производятся посредством шлифования, потому они не принимаются во внимание при иаго­ товлении массы. Напротив, большие трудности представляет изго" товление массы; потому что при этом решаемую аадачу составляет - произвести совершенно однородное сте1<ло, что гораздо труднее, чем кажется с первого взгляда. Именно растош1енная сте1<ляш-~аs1 масса содержит по большей части очень подобные сплавы, которые, будучи жидкими, в спок0Нно~1 состоянии переходят п сплавы раз ... личных составов. Таким образо.м, в ыассе, если она находитсн в спокойном состоянии, происходит разнообраэное группирование составных частей, и происшедшие соединения, I<ак имеющие раз ... личную плотность, разнятся и в относительном весе. Потому в горшке со сте1<ло.м на раз.т~ичных высотах происходят различные массы. Взбалтывание ее производит равномерное с~1ешение, ecJtи только при этом 11ос;1е nзбалтывания произойдет воз~южно скорей­ шее застывание. В ЭТО:\[ отношении очень трудно, особенно стекло, содержащее свинец, иэrотовить без полос * и столь однородным, чтобы не было заметно никаких различий в поляризованном свете. Первый, которому удалось это, быJI у.мерший в 1823 r. часоnщю< Гинан (Guinand) из Бренета, близ Невшателя. По этой nричине он· был призван в Баварию, rде он работа;1 в~tесте _с ФрауэнгофероJt. Astron9mical Society of Londoп под руководством Фарадея (Faraday) производило также изыскания в этом отношении; потом Бонтему, купившему секрет у сына Гинана и, разумеется, обработавшему его, удалось изготовить стекло, не имеющее полос. Для этого он употреблял печь, вмещающую только один покрытый горшок А, как представляют фиг. 192 в плане, фиг. 193 в разрезе; /'/' суть пролеты, соединенные с таким же числом низких труб f/; С есть лавка, гг- топки. Существенность его способа состоит в взбал­ тывании** стекла, что производится посредством, глиняного ци­ линдра р, надетого на железный крюк d. Такой прибор необходим на том основании, что если бы стекло приходило в соприкоснове" * Т. е. свиле~ {ЛриАt. ред.] ** Перемешивании. [Прим. ред.]
339 ние с железом, то 01<рашивалось бы им. В первый раз мешание производится после того, I<al{ состав сплавится, потом оно повто­ ряется 1<аждый час. После того I<aI< сте1<J10 будет старательно очищено и при взбалтывании остужено почти до I<pacнoro каления, шурование 01шнчивают, печь закрывают и осташшют стекло стоять в ней до охлаждения печи (почти 8 дней). (НеJ1ьэя JIИ выливать и остуживать ero в плоСl{ИХ фор.мах?). Потом горшок разбивается, и обыкно­ венно сплошная масса сте1<ла ошJ1ифовываетсн с двух противопо­ ложных [{Онцов затем, чтобы быть старательно осмотренной. Порочные места выреэы­ ваютсн. Та1{ I<ак, несмотря на мешанье, все еще слу­ чаются поро1<и (полосы и пу­ зыри), то до сих пор еще Фиг. 192. f f Фиг. 193. Печь для оптического стекла. невозможно получить I<pyr произвольной величины. ·наибольшие, 1<ак нам известно, доставлены были Бонтемом, именно флинтгла­ совый круг 29" в диаметре. Пелла допускает и, ка1< нам кажется, сообразно с целью, чтобы стекдо охлаждать не в печи, но, после того 1<а1( оно будет сделано однородным посредством :мешания, выдувать иэ него ци­ линдры, имеющие от 8/8 до 1 / 4" толщины, 20" вышины и 14" в диа­ метре, и потом расправлять их в плиты" * * Раздел, посвященный производству оптнческоrо стекла, несмотря на его очень малый объем и на очень устарелый матерпал, сообщаемый в нем, содержит ряд интересных мыслей, нс потерявших своего значения н для современного опт11чес1сого стен:ловарення. Это - вопросы дифферен .. . 22*
340 СТЕКЛЯНJ-IОЕ ПРОНЗВОДСТВО. ПРА1<ТИЧЕС1<А51 ЧАС1'Ь [Д.] Стеклянные прутья, нитии трубки Изготовление прутьев, которые, I<orдa бывают то1-ши, назы­ ваются нитя.Аtи" спшощенные же с двух сторон представляют ленты, а также и изготовление трубок совершенно согласуются по существу и составляют четвертый род формования, во ВСЯI{О.1\1 случае просте'йший, известный уже древнейшим стеl{лянным фабри­ Ф.нг. 194. Фнг. 195. (Щнпцы, применяемые нрн формовашш набора стекла.] I<антам. В то же время эти роды сте1<ол составляют основание производств у чрезвы­ чайно красивых ленточных плетеных, I<ружеn­ ных и сетчатых стекольных изделий, кото­ рые французы вообще назыnают филигра- новыАttl стетсла.Аш, а таl{же миллефиори, или мозаичного стеюш. На этом основании здесь rоворитсs1 об их изrотонJ1е11ии 11ес1<0J1ы<о под-робнее. Прутья, изготовляемые для различных применений, бывают, с одной стороны, или простые цилиндрические из бeJJoro и11и окрашенного стекла, или фигурчатые; с дру­ гой стороны, сложные или слоеные, представJш101цие тогда в по­ .перечном разрезе разноцветные кольца Иw'lИ узоры всех родов, звезды, цветы, рисуНI{И животных и т. п. Чтобы образовать простой прут., произвольная стеюншнаsr ~racca закатывается в толстый цилиндр. На ко1ш.е цилиндра, посред­ ство~~ сжатия сте1ша тисками (фиг. 194 и 195), употребляемыми 71 7/~/Л /ТJJJ/JГJJТJГJГJГJ/л rrtr v2frt1tгtгv11vv1/1/"' Ф11г. 196. [Настил, прнмснясмый п рн нэrотовлеюш прутьев 11 трубок.) вообще для произведения углублений или сужения и называемыми щипца.ми, или 11uз.1ttycoлt, работнш< делает головку, которую обдает водою. На эту rоловку баночник прикрепляет обручное железн:о ~ скоро бежит с ним по гуте, между тем ~<ак работни)( спокойно стоит на своем месте. При этом свое жеJiез1<0 он держит близко над полом rуты и вытягивает сте1шянную массу в прут, I{Оторый для остывания накладывается на поперечины фиг. 196 или просто на деревянную доску. циации составных частей шихты по удельному весу в процессе варки, о роли конве1щионных потоков и о необходимости быстрой студ1ш стекла после перемешивания его, о возможности выработю1 оптического стекла в виде толстостенных цилиндров. [Прим. ред.J
ВЫРАБОТl<А СТЕКЛА 341 В сложных прутьях можно различать петинетные и .миллефиор­ пые прутья. Петttнетные~ ила 1сруJ1Сеоные, прутья состоят из бесцветной или бледноокрашенной сте1<лянной массы, внутри I<оторой винто­ образно изогнуты и переплетен1?1 полос1<и из эмали или окрашенного стекла, I<a 1< на фиг. 197. Чтобы изготовить та1<ой прут, снача;1а берется чистое или слеr1ш 01<рашенное хрустальное cтeI{JIO~ и из него на плите делается продолговато-четырехугольная плитка. Между тем ка1< это делается, nрутья, 1<0торые должны быть за1шючены во внутренность этой массы, складываются параллельно один дру1"ому на глиняную или на желобленную желез­ ную плиту и нагреваются перед рабочим отверстием. Тогда на них надавливается еще мягкая сте1<лянная масса:- и они плотно пристают к ней. Когда это будет сделано, прутья обращаю~тся I<Верху, и из горшка бе­ рется на них новая порция сте1<ла, та1<ая же, как и пер­ вая, всему дается призматический вид и, на1<онец, зака­ тывается в цилиндр. Если окрашенные нити должны Фиг. 197. итти. по периферии прута, то готовый цилиндр обра- н~~~т:~:~­ щают еще раз над прутьями, приготовленными, I<ак лефиорные выше, еще раз покрывают хрустальным стеклом, на- прутья. конец, снова закатывают в цилиндр, который потом вытягивают. 1 Но, между тем как при вытягивании простого прута рабоfник держит трубку или понтию совершенно спо­ койно, в этом случае обращает ее около оси совершенно равно­ мерно. Стеклянная масса еще настолько жидка, что происходящие при этом свит1<и довольно совершенно сплываются, и оттого, наконец, могут быть едва заметными на поверхности при ощупы­ вании. Напротив, замI<нутые в нее прутья мягки настолько, что могут вытянуться в завитки, но не настолько, чтобы потерять свой вид. Потому окрашенные полоски, лежащие во внутренности стеклянной массы кругом оси вращения, могут изогнуться только в точ1<ах вращения около оси и потому накладываются там один на другой; лежащие же извне следуют вращению и принимают винтообразную изогнутость (фиг. 198, аЬ). Легко заметить·, что не было бы никакого успеха, если бы внутренние прутья и стек­ лянная масса могли сливаться. Чтобы отвратить это, прутья должны 1 Если кроме упомянутых здесь прутьев или вместо их к хрусталь­ ной массе приделывают крупно-истолченное окрашенное стекJJО1 Jiистики слюды и т. п., тогда получают пестрый прут, имеющий иногда очень приJ1т­ ный вид 11 употребляемый особенно пр11 производстве искусств.енноrо мрамора.
342 СТЕ1<Л51ННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСI<Л51 ЧАСТЬ состоять из массы более трудноплавкой, чем их оболочка. 1 Таю1се легко представить себе, что посредством употребления различного количества прутьев, посредством употребления лент или плоских прутьев, вместо I<pyr.тtыx, и, наконец, посред­ ством употребления различных 1<расо1<, можно произвести петинетные прутья различного вида . .Мил лефиорн ые прутья ред1<0 состоят· только из раэ­ ,rшчно 01<рашенных CJioeв, образующих в разрезе пра­ вильные I<руги. В бо.11ьшей части случаев они в разрезе Фнr. 200. Фнг. 201. Изготовлсн11с сте1<ля1111ых трубОJс. представляют звезды, розет1<и и фигуры раз1шчных родов (фиг. 199), т. е. они вообще сутr) узорчатые прутья, замкнутые в простой прут. Если дать стеклянной массе произnоJ1ьную форму и потом вытянуть ее, то она удерживает свои вид не­ из~1еняемым. Этот факт лежит в основании изготовления узорчатых прутьев, которые образуются тем, что стек­ лянной .массой наполняют металлическую форму с соот­ ветствующим разрезом, эту узорчатую стеклянную массу накрывают хрустальным стеклом, за- .о катывают ее в цилиндр и последнии, I<ак .ь обыкновенно, вытягивают. Таким обра- зом производятся простейшие милле­ фиорные прутья. Но не трудно понять, Фиг. 198. Фиг. 199. что на первую стеклянную массу можно Петинетные и миллефиорные положить вторую, узорчатую, третью прутья. и т. д. и чрез это, наконец, получить очень сложный сте1<лянный прут. Изготовление сте1сляuuых трубоrс отличается от и·зготовления прутьев только тем, что сте1<лянную массу сначала выдувают в шар 1 Большое влияние на красоту прута имеет равномерное вращение, 11то поэтому лучше производить посредством вертящегося 1сруга, ось которого оканчивается щипцами, 1с 1соторым пр111срсплястсn оттянутая головка.
ВЫРАБОТКА СТЕКЛА 343 с толстыми стеш<ами, на него против труб1<и прикрепляется понтия и.тtи обручное желеэ1<0 (фиг. 200) и потом шар вытягивается, как выше было описано (фиг. 201). [Е.] СтекладJlя уI\рашений Область этого рода стеклянных изделий, строго судя, совер­ шенно безгранична и непостоянна, потому что они служат моде и в них фантазия и ВI<ус фабриканта . имеют полный простор. Несмотря на это, есть нес1<олько редов этих стекол, I<оторые могут быть рассматриваемы эа типические, потому что они произ­ водятся с начала сте1<лоделателыюrо ис1<усства и до сих пор, а другие ааслуживают упоминания здесь за их 1<расоту. К. последним принадлежат ин1tрустации, о I<оторых мы не мощем с точностью с1<аэать, где произошло их начало. Французы приводят, что научились им иэ Богемии, в Германии говорят - от французов. Ию<руGтацией называются предметы из обожженного гипса или глины белого цвета или различно 01<рашенные, 1<оторые заключаются в массу хрустального сте1<ла и поверхность которых имеет прият­ ный матовый ~металличес1<ий блеск·. Саl\·1ые иаящные и действительно имеющие удивительный эффект суть неокрашенные предметы, 1<ажущиеся подобными матовому серебру. Их изготовление требует не столы<о искусства, сколЫ{О наибольшей внимательности отно­ сительно свойств Инкрустируемого пред.Мета и инкрустирующего стекла. Последнее должно быть не трудноплавко и наиболее со ... образно с целью, если оно будет сильно преломлять свет, как свинцовое стен:ло; потом оно должно быть соединено с предметом не жидким, потому что все состоит в том, чтобы оно не проникло в уг~убления его, и, наконец, оно должно обрааовывать над пред­ метом не тонкиИ и не толстый слой - за тем, чтобы происхо­ дило преломление света, потребное для доставления особенного эф­ фекта. Инкрустируемый же предмет должен иметь равномерно шероховатую, мелкозернистую поверхность. Не сильно обожжен­ ная бисквитная (фарфор·овая) масса преи1\fущественно годна для ЭТОГО.· Готовый предмет - положим, какое-нибудь иэ~бражение из бис­ юои - нагревается на глиняной плите настолько, чтобы он не мог треснуть при соприкосновении с горячим стеклом. Будучи так приго­ товлен, предмет может быть покрыт стеклом различным образом. Или придавливают его на стеклянную массу, обработанную на плите в плитку или в слитую в произвольную форму, и потом на него на1<рывают вторую порцию стекла, соединяют его посредство.м придавливания и, если необходимо, нагревания с нижним слоем и~
344 CTEt<ЛStHHOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСl<Л5I ЧАСТЬ наконец~ дают всему желаемую форму. Или выдувают, ка1<, пЬ Пе.тrла, употребляется в Англии, цилиндр и.rtи иную приличну10 по.тrую форму, расн:рывают ее и посредством тис1<ов в1<ладывают в нее предмет, н:ан: показывает фиг. 202. Потом размягчают от1<ры" тыf.t 1<онец и сдавливают н:рая вместе, 1<ак на фиг. 203, чтобы замкнуть их, н:ак на фиг. 204, далее посредством сжатия воздуха изнутри и давления извне производят сплющивание стено1< и, 1ш1<0" нец, получают фиг. 205. ОI<ончательную обработку дают массе посредством шлифования. Посредством приведенных приемов получают три слоя тел, относящихся н:аждое различно •< свету: один непрозрачный, слой Фнг. 202. Ф11r. 2оз; Фнr. 204. Фнг. 205. Стеклянная 11нкрустац11л. воздуха и слой стекла. Непрозрачный предмет отражает свет и при этом рассеивает его вследствие свойства своей поверхности. Отраженный свет чрез воздух проходит в стекло, одна часть света по причине толщины с:rекла от нижней поверхности его отражается на предl\rет. От этого последний освещается так ясно, что получает эффект сильно отражающеИ металлической плоскости. Наконец, проходящий чрез стекло свет представляет глазу не только ярко освещенныИ предмет, но также и блеск поверхности стекла, что довершает обман, потому что показывает предмет блестящим. Если бы непрозрачный- предмет был в непосредственном соприкосновении со стеклянным слоем, то он был бы виден в высшей степе­ ни неясно, следовательно, действие слоя воздуха есть conrlitio sine qua поп. Ледяным сmе1'лом называют такое стекло, которое производит на глаз такой же 1 эффект, как расщепившийся внутри пед. Его изготовление, кажется, открыто венецианцами, которые называли ёrо 1Jitro di Trino. Ero изrотовляют из белого и цветного хру~
В~РАБОТКА СТЕКЛА 345 стаJiьных сте1<ол. Впрочем, самое название его показывает что самым сообразнеИшим для него материалом может быть т~лько бесцветный хрусталь. Наилучший эффе1<т, неоспоримо, дают пред­ меты, состоящие нз белого хрусталя и украшенные золотом. Фиг. 206. Фиг. 207. П рнготовлсние J1едяноrо стс1сш1. Изrотоn;1ение ледяноrо сте1<ла основывается на том, что стекло при внезапном охлаждении растрес1<ивается. Сначала делают баночку (фиг. 206 [и 207]) и раскаленную добела погружают ее в холодную воду. Оттого на внешних слоях ее происходят бес­ численные, в различных направлениях переt\рещивающиеся трещины с острыми ~<рая.ми, I<aJ{ представлено на фиг. 208. Если· потом баночку выдувать, то края трещин расходятся и в то же время с1<ругляются. Дальнейшее форыование предмета из ледяного стекла, не укло­ няющееся в остальном от обыкновенного рода формовани·я, видно из фиг. 209 и 210. Стеклянные бусы. Можно разли­ чать многие роды сте1шянных бус, именно пустые стеклянные бусы и массивные; первые из них называются чаще фpaн.цyacuuJtu, потому что перво­ начально делались во Франции; по­ следние венециан.сии;,t и, потому что начало их производства было в Венеции. К французским бусам принадле­ жат поддельные перлы или nодража­ ние перлам и большое количество других, частью круглых, частью эллип... Фиг. 208. Фиг. 209~ Фиг. 210. Формование [изделня из ледяного] стекла. тических и другим образом сформованных, окрашенных и не­ окрашенных бус, которые все делаются перед лампою из тонко­ стенных стеклянных трубок большого диаметра и которые Часто на внутренней поверхности снабжены оболочкой и.rtи внутри совсем на ... пот1ены-[ одни, I<at<] например поддельный жемчуг, жемчужной эссен"
346 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕ.Сf<А~ ЧАСТЬ цией 1 и вос1<0.м, другие - леrкошшвю-1ми металлами, разными 1<рас- 1<ами п проч. Эти бусы часто тшо1<е и снаружи у1<раша10тся nестрымн сте1<лшшыми обручш<а.ми или раскрашиваются. Напротив, венецианс1<ие бусы изготовляются толы<о из толсто" стенных стеклянных трубоI( из обьппювенноrо окрашенноrо сте1<ла, с узкими отверстиями и без употребления паяльной лампы. В них можно раЗличать бисер, стел~лярус, витые бусы и шлифованные бусы. На 7 стеклянных фабрш<ах n Венеции и Мурано ежегодно 138 тыс. пуд. частью эмалевого, частью проэра чноrо стеI<Jш обра" батывается в бисер разных сортов. Необходимые для этого толсто­ стенные сте1шянные трубки сначала сортируются по диаметрам. Потом берется столько одина1<овых трубо1<, с1<олы<о работник в состоянии захватить в ру1<у, и 1<онцы их приводятся в одну плоскость посредством удара в плос1<ую стену. ПосJ1е этого они наю1адываются в соответствующем расстоянии от 1<онца на нижний 1<линок резалки, состоящей из двух ножей, и отбиваются в этом месте посредством опус1<ания верхнего клию<а. Вместо резалки употребляются та1<же две резки, из I<оторых нижняя укреплена, верхняя водится рукою. Отбитые 1<ус1<и просеиваются, чтобы удалить оскол((И и мелн:ие кусочки; однако они будут иметь острые, частью та1<же неравно" мер1-1ые края, l{Оторые должны быть О1<руглены и по возможности сравнены. Это легко :можно было бы прои~вести n отдельности посредством нагревания I(раев до размягчения стекла, но так как в предстоящем случае особенная обработка ка>t<доrо отдельного стеклянного кусочка невозможна, то нашли очень остроумный и совершенно соответствующи" цели снаряд, посредством которого большое количество их можно изготовлять одновременно. Именно, последние кладутся теперь (прежде употреблялись только медные сковороды) в железный барабан, введенный Буэинихом (Businich), который, подобно барабану для жарения кофе, нагреваясь в печи почти до красного каления, обращается 01<оло своей оси. От этого стекло размягчается, и тонкие края оплавляются кругом. Однако если эта операция будет предпринята без всеrо прочего, то, легко понятно, могло бы случиться, что раэмяrченные стеклянные ку­ сочки не только бы спеклись между собою, но также согнулись бы и сплющились, так как во внутренности они имеют пустоту. Чтобы избежать этого, они, прежде чем будут положены в барабан, ·обращаются в другом барабане, заключающем глину, обращенную I Жемчужной эссенцией называют вещество" составленное из тонких чешуек рыбы Cyprinus alburnus, получаемых посредством чищения из рыбьего клея и вос1<а и сохраняемых, чтобы нс портились, в нашатырном сшrртс.
ВЫРАБОТКА СТЕКЛА 347 в порошо1<, или смесь глины и угольного порошI<а в сыром виде (или трутся в этой Cl\-tecи ру1<ами) до тех пор, по1<а их углубления будут наполнены этой смесью. При нагревании в барабан кладется 11е1<оторое [1<оличество] этого порошка (только сухого). Этим не 1'олы<о устраняется сплю11.щвание и спе1<ание. но от обращения 1<усочю-1 сте1<ла получают r<руrловатую форму и на поверхности род политуры. Из барабана бисер высыпается на сито за тем, чтобы отделить от них п01<рывающий их порошо1<, и потом они стряхиваются в ТИI(овом меш1<е, чтобы удалитr> массу, наполняющую углубления. Та1с 1<а1<, несмотря на просевание, после разрезывания не все отрез1<и имеют равную величину, та1оке потом не все 1<уски равно­ мерно округляются, то бусы окончательно еще раз сортируются nосред~твом сит различной мелкости и стряхиваются на наклонен­ ной деревянной дос1<е, отчего I<руглые с1<атываются, между тем как не1<руглые остаются. Собственно политуру дают им посредством встряхивания в мешках, из I<оторых одни заключают песок, другие rJшну. На1<онец, они нанизываются на нитку. Сте1слярус отличается от бисера тем, что он состоит иэ отдельных длинных I{усочков труб1<и, края I<оторых не закруглены. Потому не требуется упоминания, что он получается просто по­ средством вышеприведенного разрезывания соответствующих стек- 11янных трубок. Перламут[р]9подобный или чаще шелковисто-блестящий вид, I<oтopыtt имеет большая часть стекляруса, а также многие фран­ цузские бусы, дается стеклу тем, что его сильно взбалтывают в горш1<е до тех пор, по1<а оно не получит густоты, потребной. для обработки" От этого в стеклянную массу входит воздух, рас­ пределяется по ней в виде бесчисленных маленьких пузырьков, I<оторые· и составляют причину особенного светопреломления и шеш<овистого блес1<а, который имеют эти бусы. Шлифованные бусы производятся преимущественно в Богемии (Габлонц и его окрестности). Их изготовление отличается от иэrо­ товления венецианских бус толы<о тем, что над ними производится шлифование. Витые бусы, прежде исключительный проду1<т венецианских гут, вырабатывающих в них 19 200 пуд. стекла, ныне изrото- * Здесь имеется в виду создание в стекломассе громадного коли­ чества мельчайших пузырей. Такая стекломасса вырабатывается обычным образом в трубки. При изготовлении трубки мелкие пузыри вытяги­ ваются в тончайшие· капилляры, параллельно ориентированные вдоль оси труб1си. Наличие~ ориеатированных капилляров и вызывает специфическое оптическое действие такого стекла, имитирующее эффект перламутровой поверхности. [Прt~м. ред.]
348 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ вляются таI<же и в Баварии~ в Бишофсrрюн (Blschoffsgriln) и окре" стности его - на Фихтеле" Венецианцы делают эти бусы на лампе, баварцы вырабатывают их иэ rорш1<ов. При 9том употребляют :маленькую эллиптическую печь, нагреваемую торфом. В ней ставятся nродш1rовато-четырехугольные rорш1<и (4 штуки)) в I<оторых из состава приготовJшется цветное стекло, - следовательно~ они соста" вляют плавильные горшки, - возле них ставятся другие (7 шту1<) обыкновенной формы, в которые выJ1ива~от сте1<ло, готовое к обра" ботке, и которые составляют рабочие горшки. Работник садится на скамейку перед рабочим отверстием; подле него находятся: по левую руку- низкая палка с фулязко.tt, а по правую) перед рабочим отверстием, - плоский глиняный сосуд, в 1<отором нахо" дится rлиняный ил. Орудие, которым он работает, составляет железный прут почти в 2' длиною, передний конец которого ОI{ан­ чивается тоню1.м 1<оническим острием. Каждый работник снабжен двумя такими прутьями. Сначала (чтобы отвратить прилепление стекла) он обмакивает острие прута в глиняный ил, а потом в расплавленное стекло" Когда он захватит последнего требуемое количество" то обраrцает прут, причем конец его немного подии" мает за тем, чтобы он был свободен от стекла) сначала в печи и, наконец, по вынутии из нее, до тех пор, по1<а взятая стеклянная масса получит равно.мерно круглый вид. Тогда он кладет прут задним концом на свою скамейку, передним же (позади бусины) на фулязку, и вторым прутом начинает ту же работу" Покуда вторая буса будет готова, первая успеет совершенно затвердеть и тоrда сбивается с прута" Это может быть произведено с вели­ чайшею легкостью, потому что глиняный ил препятствует при­ ставанию стекла к железу и, кроме тоrо, конец имеет 1<онический вид. Один работник в 12 часов может сделать от 2 до 6 тыс. бус, следовательно в минуту до 8 штук и за каждые 100 штук, петлю, получает около 11/ 2 коп. Ленточное, н1ипчатое и сетчатое сте1tло, а -также мозаимо­ вое стеило имеют между собой общего то, что они делаются из готовых прутьев или нитей, соединяемых между собою массою из хрустального стекла. 1 Для нитчатого и тому подобного стекла употребляют петинетные прутья или одни, или в соединении ~про" стыми прутьями и нитями, для ленточного же цветные или эмале" вые прутья; иноrда употребляют 1<исти попеременно с бесцветными 1 К этому, а та_юке ко всем случаям, при которых хотят сформован" ное стекло соединить с расплавленною массою, относится правило, что первое должно быть предварительно нагреваемо, частью потому, что иначе оно подвергалось бы растрескнванню, частью потому, что жидкая стек- лянная масса нначс не прпставала бы к нему. ·
ВЫРАБОТl<А CTEt<JtA 349 прутьями. Если ДЛSI этого берутся ТОЛЬl{Q прутья из 9мали, 1 то получается нeJte1,1coe, если же будут взяты окрашенные прутья, то фран.1~узсиое сте1<ло. На1<онец, если пестрые прутья будут пе­ рекрещиваться, то получается шотландсuое ленточное и другие стен:ла. В ленточном и нитчатом стеклах прутья при обработке должны быть сшпощены, чтобы могли потом измениться в уз1<ую ленту; потому масса их должна быть плавче хрусталь1-1ой массы, ~<отарою они связываются. Первая работа состоит в том, чтобы потребное число прутьев соединить в цилиндр, или гильзу. Дли этого употребляют цилин" Фнr. 211. Фиг. 212. Фиг. 213. Формование предметов нз стеклянных прутьев. дричес1<ую глиняную форму, фиг. 211, I< стенкам которой перво­ начально составляютсн прутья один подле другого. Когда это будет произвед~но, тогда во внутренности образованного прутьями круга держат 1шльцо из белого стекла в 1 до l1/ 2" (2.3 до 3.5 см) ширины и соответствующего диаметра (а, фиг. 212). В 9то время другою ру1{ОЮ захватывают прутья и прижимают их к кольцу. Чтобы удержать их в 9Том положении, кругом и~ обви­ вают тонкие проволоки и ко~щы их скручивают вместе, как пока­ зывает фигура. Цилиндр из прутьев от этого получает в верхне~ 1шнце такую I<репость, что его можно повернуть и произвести вышеописанную операцию с нижним концом. Можно также обц стеклянные кольца надеть на прут соответствующей толщины и потом кругом их состав.пять прутья. Чтобы иэ этого образовать предмет, гильза сначала нагревается, и потом во внутренность ее 1 Эмалевая масса в этом случае .бывает содержащею олово, потому что она может быть вытягиваема в тончайшие нитки лучше, чем содер" жащая мышьяк.
3ЬО СТЕКЛ51ННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРА1{'ГИЧ.ВСI<А5l ЧАСТЬ вдувается масса хрустального сте1<ла, 1< внешней поверхности кота" рой и пристают крепко прутья. Проволо1<а, I<оторая их до сих пор удерживала вместе, снимается, и пруты~ тогда будут сидеть подобно каI< на фиг. 213. Посредством держания в рабочем отвер­ стии они размягчаются, нижние I<онцы посредством тисков эаги" баются до средины дна, и иэ;шшек отрезыnается, так что они будут только по бокам предмета. Если прутья должны rшзаться изогну­ ты.ми не прямолинейно, но винтообразно, то они, 1{al{ выше бьшо по1{азано, соединяются на конце тисками в один пункт~ и из иэлиш­ неrо стекла посредством пизмуса образуется голою{а) 1<оторая остуживается водою. Тогда предмет нагревается, rолов1<а, 1<оторая при этом не размягчается, потому что бывает гораздо холоднее, чем остальная стеклянная масса, I<реш<о держится тис1<ами, и трубка обраrцается около ее оси; потом голов1ш отрезывается~ и прутья получают положение спира;1ьное, равномерно-изогнутое. Дальнейшая работа состоит в том, что таким образо~·1 изrотовл·ен­ ный предмет покрывают хрустальной массой и за1шнчивают обыl(­ новенны:м образом. Понятно, что можно выдувать хрусталь в составленные в гли­ няной форме прутья, не соединяя их в гильзу, но тогда [у]стана­ вливание прутьев произведет останов1<у и последние могут легко выйти из их правильного положения. ГИJ[ЬЗЫ могут быть делаемы мальчю<ами или девочками n запас и тогда безостановочно и без" опасно обрабатываемы. Сетлатое стеило 1 от;шчается от предыдущего тем, что оно образуется иэ прутьев хрустального сте1ша с эмалевым цилиндром в средине (оси), что эти прутья, не будучи соединs1емы хруста11ь­ ной массой или то11ы{о расплющиваемы, только приI{I?епляются один к другому и что каждые четыре прута переl{рещиваются под ос'1·рым углом в виде сети. Оттого в пространстве, заю11оченном между каждыми четырьмя перекрещиваниями, остается воздушный пузы­ рек, и предметы получают вместе с удивительною лег1<остыо харак­ теристический вид. Очевидно, здесь задача выдувальщи1<а гораздо труднее, чем при ленто1!Ном стекле, и решается только тем, что при обработi<е никогда нагревание не доводится до того, чтобы произошло сплю­ щение прутьев. Потому, когда необходимо, на нагретые места во время работы, чтобы ох~адить их, вдувается воздух посредством маленьких мехов. 1 Хотя предметы из сетчатого стекла производят прн внимательном рассмотрении приятное впечатление 1 однако они не могли сделаться упо­ требительным предметом, как [того] бы заслуживали. Это объясняется тем, что они, по причине трудности их изготовлеющ, дорогн 11 притом имеют не очень роскошный вид.
ВЫРАБОТl<А CfEl<JIA 351 Вышеописанное, хара[{теристичное для этой работы пере1<ре­ щивание трубо1< производится тем, что два прута, извитые в противопоJiожные стороны, сплетаются между собою, и потом из них формуется предме'г. Впрочем, ТаI{ИМ образом работают не везде. Искусство иаготов1шть сетчатые сте1(ла оt1ень старо и с большим успехом производилось венецианцами; однаl{о потом оно было со­ вершенно утеряно и в новейшее время снова найдено в Германии Фнг. 214. Фиг. 215. Фиг. 216. l'"нльзы для сетчатого стекла. и Франции. В Германии это сделал:- Поль (Pohl), директор жозе­ финской гуты около Вармбруна, в Шлеэвиrе, во Франции -Бон.­ тем, бывший тогда директором стеклянной фабрики в Шуази-ле­ Руа. Чрезвычайно I<расивые предметы получаются по способу Поля следующим образом. Стеклянные прутья, при l{ОТорых главное требование составляет то, чтобы они были равного диаметра, соеднняются в гильзу и последняя »аrревается в закрытом глиняном сосуде. Чтобы гильзу превратить в цилиндр, на трубку берется несколько сте]{ла, выду­ вается в шар, последний раскрывается, и концы прутьев прикре­ пляются им к труб1<е. Нижний конец цилиндра закрывается нало­ женным стеклом и потом снимаются проволоки. Посредствоl\f осто­ рожного нагревания цилиндра прутья сцепляются между собою, и тогда цилиндр обращается вправо или влево, как бы110 приведено при ленточном и обручном стен:лах, приt1ем он I<онически удли-
852 CTEI<Л5IrlHOE ПРОИ3ВОДС1'ВО. ПРАt<1'ИЧЕСl<Л51 ЧАСТЬ няется, так что принимает вид фиг. 214 и 215. По отделении от трубю·I из таких цилиндров длиною в 12" до 24" (28 до 56 см) вырезываются, посредством от1<ола, гильзы требуемой длины и для изготовления сетчатого стекла две из них, изогнутые одна в левую, другая в правую стороны, ка1с п01шзывшот фиг. 214 и 215, а та1<же фиг. 216, всовываются одна в другую. Более уз1<ая ·гильза, должен­ ствующая быть по крайней мере на 1/ 2" (12 мм) длиннее ширш<ой, широким концом при1среп11яется 1< трубке, 1ш1< было по1<азано выше, а узкий I<онец замын:ается посредством сжимания тис1{ами. Когда это будет произведено, тогда надевается верхний циJ1индр, все с Фнг. 217. d Фш·. 218. Фнг. 219. Изготов~Тiеннс сетчатого стекла, п~ Пс.rта. нагревается до размягчения, и внутреннsш гильза выдувается затем, чтобы соединить ее с внешнею. Дальнейшая обработка 1'акая же, ка1< и при всяком предмете из по.поrо стекла. Как работает Бонтем, не совершенно ясно из данного им опи­ сания. Но способ, употребляемый в Анг11ии, который описывает Пелла ~ своих «Curiosites» и проч., отличается от вышеописан­ ного и может доставлять чрезвычайно легкие и элегантные [пред­ меты]. Именно баночка (фиг. 217) изготовляется по способу, пред­ ставленному при "r~~нточном с1·екле, т. е. посредством выдувания хрусталя в гильзу, при этом, одна1<0, поступают с осторожностью, чтобы пр.утья не сплющились, и их извивают. Потом при противо­ положном конце гильза плотно прикрепляется к понтии, отделяется от трубки и расширяется обыкновенным образом. Тогда выдувают другую ввутр~ннюю гильзу, обрезывают ее и прикрепляют к ней круг d. (фиг. 218) подобным образом, как было приведено для дутых зеркал и при изготовлении холявы. Первый сосуд всовы­ вают во второй (фиг. 219) с противоположно направленными вит­ ками прутьев таким образом, как показано на фиг. 220,_ потом
ВЫРАБОТl<А СТЕl<ЛА 353 отделяют понтию, соединяют 1<рая и дают всему окончательную форму. Миллефиори, ИJIИ ..ttoзaU1coвы.11t сте1слолt, называют предметы, состоящие из ~ассы хрустального стекла, в 1<оторой заключены цветные звезды, розетl(И и т. п. и даже изображения животных - или одни, и11и в соединении с нитчатым стеююм. Из этого стекла делают сплошные стеклянные предметы различных родов, но пре­ имущественно полушарообраэные пресс-папье, имеющие очень I(pa ... сивый вид. Изrотов;1ение подобных предметов у1<лоняется от вышеописан­ ных прутовых сте1сол, та~< I<ак в нем основание образуют не Ф1iг. 220. Соеднненные r11льзы. аЬаЬа Фиг. 221. Форма для пресс-папье. 1 це11ые прутья, но толы<о отрезки их. Отрезки .миллефиорных пру­ тьев берутся только очень 1<орот1<ие (длиною почти в 1111 , около 2.5 мм) и посредством трения на плите из песчаника с обеих сторон гладко сошлифовываются; получаемые из петинетных прутьев бывают длиннее и не сошлифовываются с концов. Первые предназначаются именно для того, чтобы быть видимы~1и в разрезе, между тем 1<а1< по­ следние видимы со стороны. Если должен быть изготовлен сплошной предмет, то отрезки миллефиорных и петинетных прутьев накладываются один подле другого на глиняную плиту или смешанно, или по рисунку и по· том нагреваются. Тогда посредством трубки из хрусталя изгото­ вляется баночка и поворачивается над отрезками прутьев, которые пристаю-~: к внешней ее поверхности. Потом вся покрывается хру­ сталем" и оканчивается форма. Для пресс--папье отреэ1<:и миллефиорных и петинетных прутьев .кладут отдельно, первые - в маJrенькую железную чашку, послед· ние - в железную форму, представленную на фиг. 221, в которой сделаны кружки-возвышенные а и углубленные Ь, затем чтобы малейькие миллефиорные кружочки могли найти точку опоры на краях а. Потом и чашку и форму нагревают. Посредством понтии из горшка берется необходимое количество хрустального стекла 23 з·ак. 2207. 11 . И. МендеJtеев, т. XVII.
354 CtEKJi5IHHOE ПРОИЗВОДС1'ВО.. ПРАКТНЧВСl<АЯ ЧЛСrl~Ь и сначала прикрешшют к ней 1<усочю·r петинетных прутr,ев, что образует дно. После того ~сак их 1101<роют слоем хрусталыюrо стекла, на последнее берут отреЭ[{И мюшефиорных прутьев, по1<ры­ вают их еще раз хрусталем и, прежде чем отделить от понтии, всему дают в доJюке эа1<руrленную форму. Предметы э1'и ОI<онча­ тельно завершаются шлифованием. Достойно sам~чания изменение, I<оторое претерпевают в своем виде миллефиорные прутья после тоrо, ка~< они будут по1<рыты хрустальной массой. От действия сферического сте1rла они кажутся .глазу увеличенно-эакругленными и живее ОI<рашенными. Стараются, чтобы при изготовлении этих предметов воздух не попал между кусками стекла, иначе вид портится.
Отдел четвертыf4 Эаканчивание и украшение стеклянных предметоь За1<анчивание стеклянных предметов, [производство] которых описано в предыдущих главах, эаключает в себе: а) шлифование и полирование полых и листовых стекол; Ь) амальгамирование. К у1\рашению принадлежат: а) резание и Ь) I(рашение, золоче­ ние, серебрение и платинирование. Та1< как работы, сюда принадлежащие, обьшновенно произво­ дятся самостоятельно и отдельно от производства самого стекла, потому они составляют предметы особенной промышленности и, судя стр.ого, не принадлежат I< стек~янному производству.* При описании их мы старались не выходить из пределов этого сочи­ нения, и потому ограничимся только тем, что необходимо для того, чтобы дать о них понятие. Шлифование в тесно.А~ СJtысле обнимает собрание работ, глав· ная цель которых состоит в том, чтобы дать форме в большей степени правильность и резкость, чего не в состоянии сделать выдува.льщик, а также в выравнивании .поверхностей. Шлифование также довольно часто употребляется для украшения поверхностей, I\оторым сообщаются [различные фактуры] шлифовки: бриллианто­ вая, раковинная, вальковая, чешуйчатая, .матовая, серебристая и проч. Тогда шлифование, взятое в этом обширно1'-1 смысле, принад". пежит I< вырезыванию. Работы, производимые при шлифовании, суть: грубое шлифование, нежное шлифование и полирован.ие. При грубом шлифовании снимается иэлишнее вещество (в зер­ kальном стекле .от 1/ 8 или 1/ ~), чего достигают посредством силь- 11ых шлифовальных средств. Для 9Того обыкновенно употребляют I<рупноэернистый и грубый песок) преимущественно угловатый kварцевый. * В настояще~ время отдеЛl(З 11 украшение стекля11ных изделий rtро- 11зводятся на заводах~ иэготовляющнх эти_ изделия. [Црим. ред.] 23*
3б6 . • • 1. СТЕКЛ51ННОВ ПРОИЭВОДС1'ВО. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ При нежном шлифовании снимаются шероховатости, происхо­ дящие от грубого шлифования. Этого достигают менее грубыми шлифу101ци.ми средствами, именно: мелкозернистым песчаником, пес­ ком или наждаком. Чем ближе предмет к окончательной полироВI(е, тем более и более меш<ий наждан: берут в дело. Чтобы получить ·rребуемые сорты наждака, его смешивают с водою и собирают части, осевшие в разное время. Обе первые операции шлифов1п1 можно производи1'ь двумя пу· 't'ями: сухим или мокрым; но обыкновенно употребляется послед­ ний, потому что первый весьма вреден для здоровья работников. Для смачивания берут ~-rли воду (й это чаще всего), или СI{ИПИдар, или, что предложено недавно, - купоросное масло. Оба последние средства значительно облегчают шлифовку, бурение, распиливание, вырезку и другие механические обработки стекла. Наконец, лолирование имеет це,ТJью возобновление глянца по­ верхности, сделавшейся матовою. Этого достигают посредствоы сухого трения деревом или посредством нежных полирующих средств, как то: колькотара, трепела, цинковой золы, которые насыпаются на войлок, прикрепленный к деревяшке, Приборы, употребляемые для шлифования, бывают трех родов, смотря по тому, идет ли дело о шлифовании малых или больших поверхностей или оптической чечевицы. В перво~( случае, для грубого шлифования всех родов полых и массивных стекол, а также для гранения зеркал, обыкновенно ) потребляется железный круг, вращаемый силою воды в вертИI\аль­ ной плоскости. Над ним находится деревянная воронка, наполнен­ ная песко~1 и водою, нижнее отверстие которой может быть заты­ каемо, а nри работе открываемо так, чтобы необходимое количество песку падало бы бесnрерывно на край круга. Для гранения откосов зеркальных стекол служит железный каток, который делается гораздо длиннее rранимого стекла. Он также приводится в движение водяною _силою, и при нем находящаяся воронка снабжается сухим песком. Зеркальное стекло I<ладется на находящуюся перед цилиндром подставку и прикладывается под соответствующим углом краем ·к вращающемуся цилиндру, нескольких обращений которого до­ статочно для произведения грани. Для нежного шлифования употребляют круг иэ песчаника и самый мелкий песок. Полирование производится кругом из сухого дерева или деревяшкой, обтянутой войлоком, посредством уже упо­ мянутых полировальных средств .и воды или масла. Для шлифования больших поверхностей, как то: нижних поверх­ ностей стоячих предметов, такЖе для выравнивания краев широких отверстий употребляют вместо вертикально вертящегося круга аоризонтально вертящийся.
ЭАl<АНЧИВАИИЕ И УКРАШЕНИЕ СТЕКЛЯННЫХ ПРЕДМЕТОВ 357 При zpyбoJt и нe:JJCH0.1ti 1илифовании зер1Сал (и больших по­ верхностей вообще) для сбережения времени трут две шлифу10щиеся поверхности одну о другую, а потому обе изготовляются одновре­ менно. При этом поступают та1<им образом, что нuJ1снее cmettлo вма­ sывают гипсом совершенно ровно на I<аменном столе, mлифоваль .... ном станtсе, а потому оно во время работы лежит неподвижно. Для B'roporo листа берется деревянный ящи1,, от1<рытый сверху и снизу и разделенный по высоте на два отделения, на глубокое и мет<ое, и в нижнее иэ них этот лист вмазывается гипсом совершенно ровно. Положив на нижнее стекло песок и воду, верхнее при уме­ ренном давлении, l{Оторое может быть по желанию увеличено поло ... жением тяжести в верхнее отделение упомянутого ящика, возится по нему I\ругообразно или, в новейшее время, прямолинейно. В последнем случае и нижнему стеклу сообщается движение, напра" вленное под прямым углом по движению верхнего стекла и имеющее соответствующую скорость. Та1< как при шлифовании зеркальных сте1<ол главное условие состоит в получении совершенно гладкой поверхности, то при вмазывании сте1<ол, при кругообразном движении верхнего по ниж­ нему, нужно употреблять различные предосторожности, указать 1юторые нет возможности. Только можно упомянуть то, что верхнее стекло бывает всегда меньше нижнего, однако величина его должна находиться в известном отношении к величине последнего, коrда оно шлифуется посредством кругообразного движения. Должно также заметить, что верхние ·стекла, имея меньшие поверхности, чем нижние, шлифуются скорее, а потому, чтобы сQвершенно отшли­ фовать последнее, употребляют несколько первых. Притом нужно принять к сведению и то, что еспи оба листа имеют толщину, соответствующую их величинам, то только известное :количество верхних стекол может отшлифоваться об одно нижнее. Коrда одна nоверхность отшлифуется, тоrда лист переверты­ вают для отделки и противоположной поверхности. Нежное 1илифованt1.е производится способом, подобным·грубому шлифованию. Но при этом вместо песку употребляют наждак, и правильное давление имеет здесь большее значение, чем в первой операции. Полирование может быть произведено над одним большим или над несколькими, один возле дpyroro лежащими, маленькими листами и крепко вмазанными, как прежде. По неА-r трут взад и вперед по известному направлению доской, обложенной войлоком и приводящейся в движение А-1еханической силой" При этом как полирующее средство употребляется колькотар (крокус) с водой,
358 СТЕКЩIННОВ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКАSI члсть· Полировальный станок помещают таt<, чтобы солнечный свет не освещал его, потоыу что несовершенно отполированные места легко узнаются толы\о при ис1<усственном свете. Тем не менее после полирования должно рассмотреть внима­ ·тельно отполированный лист, и это обыкновенно делается в особо" темной ко~шате, где лист кладется на стол, покрытый черным сукном, и осматривается в разном направлении при освещении ручною .т~ампою. При шлифою<е теряется много сте1<ла, а именно: во Франции около 1/2, а n Англии ш<оло 1 млн фунт. зер1<ал, ценою примерно на 50 тыс. руб. сер. Пелиго описывает (в своих «Douze Jei;ons sнr l'art de Ja ver· rerie)>) следующим образом механичес1<ую обработку зеркал. Сте1<nо вмазывается посредством гипса на поверхность большого ровного камня или на плоскую поверхность, составленную из многих I<ам­ ней~ удерживаемых сосновыми с1<репами и болтами. Вправленное стекло подвергается грубому шлифованию, для чего на поверхность его насыпается кварцевый песок и непрерывно пускается тонкая струя воды. Шлифою\а производится деревянною поверхностью, движущейся повер~ сте1<ла и скрепленною железными пластинками и винтами. Точно та1<ая же шлифовка производится с другой стороны стек.па, укрепив его первоначально отшлифован­ ною стороною. Грубо отш.rшфованные стеI<Jш подвергаются бопее меш<ому шли­ фованшо чрез трение поверхностеtt двух стекол, между которыми помещается мелкий песок. Верхнее стекло подвижно и посредством рамы получает I<py- roвoe и переменное движение; нижнее стекло неподвижно вмазано на столе. Спустя некоторое время песок заменяется наждаком, I<оторый для этой операции употребляют последовательно, по номерам, все более и более мелкий. Для этого приготовляют наждак, измельчая его, просеивая и бросая. в ряд сосудов с водою.· Тот наждак, который осаждается первым, дает порошок наиболее грубый; мут­ ная же вода выделяет со временем при спокойном стоянии более и более нежный порошок нажда1<а. После такого шлифования сте1\Ла обмываются, ставятся к стене мастерской и подвергаются второму осмотру. Их разделяют, смотря по недостаткам, в них замеченным. Часть зеркал отправляется обратно для нового шлифования, подобного предыдущему; другая же часть, а именно лучшие стекла, сравнивается по краям и пере­ ходит в следующую мастерскую, которая называется ateller- du savonnage .. В этой мастерской стекла подвергаются шлифовке, обыкновенно производимой от руки и называемой savonnage,
3Аf<АНЧИВАНИВ И УКРАШЕНИЕ СТЕКЛЯННЫХ ПРЕДМЕТОВ 359 На стеr<ло, положенное на. столе, кладут другое сте1!ло, и 4 работницы, стоя no углам, прижимают верхнее стекло и трут им об нижнее. Между двумя поверхностями помещают наждак более и более тош<ий, смачивая его водою. Эта шлифовI{а предназна­ чается главным образом для шлифования углублений и неровностей, оставленных первою шлифовl{Ой. Эта работа долгая и утомительная: 4 женщины в течение целого дня работы, а именно в 11 часов, успевают шлифовать не более I<ЗI( 6 IШ. м, т. е. 01<оло 65 кв. футов. Та1{ 1<а1< неровности, сглаживаемые этою шлифовкою) весьма нерав- Фиг. 222. Бельгийский полировальный станок. номерно распределены на поверхности, то эта работа по необхо­ ·димости должна быть ручною. После того стекла очищаются, осматриваются и в трети~ раз разделяются по сортам: те, которые пригодны, переходят в пQлировочное отделение. Поверхность стекол еще матовая, ее должно сделать гладкою, прозрачною, т. е. полировать. Для этого употребляется войлок, покрытый колькотаром, т. е. красною окисью железа (которая остается от прокаливания железного купороса), столь чистою и нежною, как только возможно. Его приготовляют из продажного колькотара [или .крокуса] измельчением, просеиванием и отмучиванием. Для полиров1\и употребляют механические аппараты довольно сложной конструкции и довольно ценные. Прилага·емый рнсУнок [фиг. 222] по1<азывает такую машИну, ·устроенную в БельrИи на известном заводе Кокериля, А - чугунная основа; В -- колонна; С-1<олесо 1 движимое паровою машиною или друrиr.[ двиrат·елем;
360 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ С' С' - передаточные колеса для сообщения движения двум поли­ ровальным станкам; DD1 - шатуны, превращающие непрерывное 1(руrовое движение предыдvщих t<олес в попеременное движение полировальных станков; ЕЕ' - рельсы,· заставляющие эти сташ<И двигаться только по одной прямой линии; FF' - тормоэы, выводящие соответствующие колеса и служащие для останов1<и движения ОДНОГО И3 Станков; QQ' - шатуны, На I<ОТОрые ПрИI<ре­ ПЛеНЫ доски НН', служащие для полирования; //-1<аменные столы, поддерживаемые чугунными рамами, которые движутся по напра­ влению, перпендикулярному 1< движению полйровальных досо1<. Этим рамам сообщается движение посредством приводов, идущих от колеса С. Под столом лежат чугунные 1<ат1<и, на I<оторых катается стол взад и вперед. Сте1<ла закрепляются в подвижную раму [на столы] 1!, полировальная доска пон:рывается щеткой, а снизу войло­ ко~r. Она имеет движение, перпендикулярное [к] направлениям движе­ ния pa:'tr и стекол. На стекло на1<ладывается колькотар в виде влажного теста. Закрепление стекол в раме довольно любопытно. Их кладут одно подле другого в раму на большое гладкое и смоченное сте1<ло; чрез это происходит "Та1<ое прилипание, что сте~ра можно перевер­ нуть, и они не отпадут. Для отнятия стекол с нижнего стекла, называемого mode!e, верхние стекла эа1<:репляют алебастром на доске и двигают с модели. Щетки, снабженные кош~юю и колькотаро.м, приводятся в непре­ рывное движение, равно 1<ак и самые стекла. В течение 8-1 О часов такая машина полирует около 5 до 6 кв. м стекла. Вообще стекла подвергаются всей механичеСJ(ОЙ обработке в течение 4 или 5 дней. За полировкой следует последний осмотр, по которому разде­ ляются продажные сорты. Цена, в которую обходятся зер1<альные стекла, видна из следующих показаний: М. М. Houtart·Cass~e, директор de Saint Marie d'Ofgnies, дал отчет высшему коммер­ ческому правлению .(по поводу заключения 1<оммерческого союза с Англией), иэ которого можно извлечь, что 1 кв. м сте1<ла требует: 180 кг каменного угля для плавки и закалки 77 )) )) » » шлифовки 1J8 » >> >> » полировки Всего 375 кг, или 01соло 23 пуд. Квадратный метр неполированноrо стекла обходится от 1 руб. 70 ·коп. до 2 руб. 30 коп.; такое стекло весит почти 25 кг на каждый метр (килограмм равен 21/ 9 фунт.). Квадратный метр полнров·анного стекла весит 17 кг и обходится в Бельгии 171/2 фран­ ков за одну только работу, а потому эаводс1<ая цена I\вадратноrо
ЭАI<Аl-IЧИВАНИЕ И Yl\PЛWEI·IИB CTEKJl5{Hl-IЫX ПРIЩМЕТОВ 361 метра эер1<ала в Бе;1ьrии от 27 до 28 франков, продажная же цена, l{ОНечно при оптовой nродаже, от 32 до 33 франков. Во Франции дороговизна горючих материалов и соды (преимущественно вслед­ ствие а1<циэа по 100 фраr-шов за тонну соли) подымает ценность зер-- 1<а11 гораздо выше. Не принимая во внимание общих расходов, про­ центов на 1<апитаJ1, 1 I<В. 1\·1 эер1<алыюго стею1а обходится в С.-Гобене no 21 франку 41 сант., а в Цирее в 23 франка 97 сант. В Англии цена эер1<ал гораэдо ниже, чем в БеJiьrии, по той причине, что 1шменный уголь там дешевле и глауберова соль также. Тонна 1<аменного угля обходится 22 франка в С.-Гобене, 13 фраш<ов в Бе11ьгии и 7 франков в Англии, а неочищенная глауберова соль - 22 фра1-11<а во Франции, 301/ 2 франков в Бельгии и 10 франков в Англии. Шлифование onmuitecuoгo сmе1Сла отличается от прежде опи­ саного толы\о тем, что приготовляется поверхность не гладкая, * но [очень часто] с определенною I<ривизною, потому она гораздо труднее и заканчивается всегда оптиками. Вырезывание стеtсла, бывающее, как и шлифование, раэ.71ичных родов, именно: грубое, нежное, плоское и проч., - есть та самая отделка, посредством I\оторой украшения на поверхности углу­ бляются или делаются выцуклЪJМИ, вынимаютс·я зубцы и т. п. Если деда идет об отнимке от стекла только отдельных мест, то, при" нимая в этом смысле, резание стекла есть не что иное, как частная шлифовка. Потому при. этом употребляются подобные же средства, именно: вертящийся круг для произведения давления и движения и как средства полировальные и шлифовальные: песок, трепел, наждак и колькотар. Круги бывают частью из песчаника или железа, меди или дерева, и весьма различных раэмеров [и] форм. Об~кновенно для всех родов шлифовки и выреэки хрусталь­ ных предметов при хрустальных заводах устраивают длинные и светлые мастерские, в 1<оторых движение всех шлифовальных и полировальных кругов проиэводится водяным колесом или паровою машиною. Самые круги или станки вполне подобны обыкновенным токарным и точильным станкам. На станки надевают обыкновенно четыре разных сорта кругов: . 1) резальныfi tсруг иэ чугуна, 1 дюйм толщины и 18-21 дюйм диаметром, над ним лоток или воронка с водою и тонким песком, вода с пес1<ом каплет из крана на круг; 2) ~&алсенны.е гладильные tсруги для дальнейшей обработки; З) деревянные полировальн,ы,е 1Сруги нз липового дерева, волокна I<oтoporo параллельны оси колеса; они иногда покрыты кожею 1 пробкою и др.; * Не nпоская. [Прим. ред.j
362 СТЕКЛЯННОЕ. ПРОИЗВОДСТВО. ПРА.1\ТИЧЕСКАSI ЧАСТЬ 4) щетоrtный 1tруг, 6 футов в диаметре и 3 дюйма толщиною; для окончательной политуры щет1\И натираются водою и пемзою. А.лальга.м ирование. Покрывают левую сторону sеркальных листов непрозрачною металличес1\ой массой - амальгамой для того, чтобы эта сторона сильнее отражала лучи света. В древнейшие времена обкладывали свинцовой фольгой, но она, по причине нечистоты ее I<расок, ее легкой 01\исляемости, не могла проиаводить хорошего эффе1<та. Потом перешли 1< амальгаме из олова и ртути, 1<оторая относительно 1<раски удовлетворяла требо­ ваниям, а потому, принятая сначала всеми, осталась и до сих пор. Но с этой амальгамой соединено весьма грустное последствие, именно то, что рабочие, вдыхая в себя большую массу ртутных паров, подвергаются неизлечимым болезням. В этом 3аI<лючается причина, почему в новейшее время стали употреблять другую амальгаму - из серебра. Хотя опыты дали сперва не вполне удо­ влетворительные результаты, но в новейшее время весьма много успели, и нельзя сомневаться в том, что удастся преодолеть и по­ следние трудности. А.Jtальга,.,1lирование олово.Аt состоит, в сущности, из наложения амальгамы и удаления излишней ртути. При работе с жид1<ой ртутью необходимы те особенные приборы и манипуляции, 1<оторые Ф11r. 223. Стол ддя амальгам11рован11я. встречаются при амальгамировании стекол. Первый из них есть а.лtальга.м,ировальный стол, I{оторый ·должен быть устроен не только так, чтобы ртуть не моrла теряться, но также и так, чтобы избы­ ток ее мог быть сливаем. На этом основании он состоит из мра­ морной доски, снабженной со всех четырех сторон желобкаl\~и, и на каждом уrлу которой находится с1шозная дыра. Эта плита а (фиг. 223) неподви:жно укреплена на раме ььы~ (фиг. 224), сделан­ ной из 1олстых брусьев. Рама, в свою очередь, лежит на полукруг­ лой балке с (фиг. 225), 1<оторая нижнею закругленною частью ·лежит в вырезках dd (фиг. 226) второй рамы е, находящейся под первой, которая лежит на станr<е // (фИI'. 223)~ Балка с кладется не по средине ЬЬ, но так, что часть, принимаемая за заднюю.~ имеет маленький перевес против передней. Потому, чтобы предо-
ЭАКАНЧИВАНИЕ И УКРАШЕНИЕ СТВКЛ51ННЫХ ПРЕДМЕТОВ 363 хранить плиту от падения, требуется винт, I{оторый, с одной сто­ роны, служит для поддержания плиты, а с другой -для того, чтобы давать еИ произвольное на1<лонение вперед или назад. Впрочем, весьма часто поворотная точ1<а стоJiовой плиты находится в перед­ нем 1<ра10 стола, и вместо винта служит клин, I<оторый вбивается в противоположной стороне ме)кду доСI(ОЙ и станком. 1/1 Фиг. 224" Фнг. 225. [ДстаJ1ь J стола длп аl\fальгамнровання. Очевидно, что при та1<ом устройстве амальrамировальноrо стола вся излишняя ртуть будет стекать по желобкам и чрез цаходя­ щиеся в углах отверстия в подставленные для ее собирания посуды; (11 та1<им образом] вся ртуть, могущая стечь, l\fОЖет быть удалена посредством соответственного наклонения доски стола~ Фиг. 226. Ншкняя рама. Работа амальгамирования состоит в том, что на столовую плиту сперва накладывают столько листового олова (stanniol),. чтобы OJiO одним: дюймом было более ~текла, подлежащего амальгамированиJО~ Тоrда листы выглаживают совершенно гладко, счищают щеткой и посредством дос1<и, обложенной войлоком, натирают ртутью._ Теперь таким образом приготовленная фольга обкладывает.ся справа и слева, а та101<е сзади соответственно дл~1п1ымi1 riолоса~1и аерка~ь:-
364 СТЕКЛ,ЯНI-IОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ноrо стекла, между тем как передняя сторона остается ОТI<рытоИ; потом полосы придавливаются накладываемою на них железною тяжестью. Когда это будет произведено, то на олово наливают столько ртути, что ее уровень поднимается немного выше зер1<аль­ ных полос. Теперь дело состоит . в наложении амальгамируемого листа на ртуть та1<им образом, чтобы ни воздух, ни нечистота не могли бы между н~ш попасть. Для этой цели стеI<Jю вытирается нагретым чистым сукном, а над ртутью протягивается полоса белой бумаги, наклеенная на полотно, для удаления последней нечистоты с поверхности ртути. Тогда сте1<лянный лист вталкивают на поверх­ ность или внутрь ртути тан:, что часть ртути от этого вытес" няется. Если на.тюжение произведено без погрешности, тогда на лист щ1кладывают железную тяжелую плиту, внизу обложенную войло" ком, и оставляют его на 12 часов в горизонтальном положении. По прошествии этого времени столовая плита наклоняется несн:олько вперед чрез поворачивание винта g, и на1<лонение производится под постепенно увеличивающимся углом до тех пор, пока еще нечего опасаться падения доски. От этого излишняя ртуть стекает. Нако­ нец, когда чрез этот прием амальгамирование приобретет доста­ точную прочность, снимают наложенную тяжесть, и лист ставится на покрытый бумагою пол почти отвесно, так, что можно собрать кусочки оловянной фольги, причем также произведется сток по­ с.rrеднеrо остатка ртути. Стоu.лость а.,~tалыа.Аu~рования р1~~утыо. 1 На амальгамирова~ ние, смотря по величине зеркала, полагают в Англии за 1шадрат­ ный фут от 20 до 77 коп.; в Бельгии-от 87 1/fJ коп. до ·1 руб. 87 1/'J коп. В Австрии, где ценность амальгамированных зер1<ал весом 49200 пуд. (16400ц) была в 1856 r. на сумму 213 200 руб., издержки на амальгаму обходились 159 900 руб., в 70°/0 , что толhКО можно объяснить вообще малой толщиной и дешевой ценой зеркал. а Если принять вес квадратного фута средним числом за 2 фунта, то амальгамирование квадратного фута стоит приблизи­ тельно 21 коп. Подилад1&а зеркал серебро.А~ [серебрение эеркал] производится различными способами, но все они сходятся в том, что стараются выделить серебро в виде сплошных, также блестящих частичек из раствора азотнокислой окиси серебра (или азотносеребряной соли или ляписа, ..приготовляемого чрез растворение серебра в азотной 1 Стоимость эта К. Бегом, 1<ак видно в Вагнеровом «Jahresberlcht fiber die Fortschritte und Letstungen der chemiscl1en Technologle», 1859, стр. 288 и проч., весьма подробно исчислена.
~Аi<Аt-LЧИВАНИЕ И УКРАШЕНИЕ CTEI<Ji.Яiil-IЫX ПРЕДМЕТОВ 3БS ~н1слоте и выпаривание раствора) посредством медленно раскис" ляющих средств. Способ Петижана (Petitjean). Вливают на 1О r азотнокислой окиси серебра 62 г концентрированной аммиачной жидкости (на­ шатырного спирта) и 480 г дистиллированной воды. Когда про­ изойдет растворение серебряной соли, прибавляют раствор 19 г винно1\аменной I\ислоты в 44 г дистиллированной воды и, наконец, еще 150 г дистиллированной воды, и все это смешивают трясе­ нием или взбалтыванием. От образующегося осадr{а отливают, по истечении не1<отороrо времени, светлую жидкость, а к осадку еще раз примешивают 150 r воды, снова отливают светлую жид­ кость, прибавляют I< осадку 60 r воды и смешивают с получен­ ным прежде раствором, 1<оторы.tt оэначаетсfI No 1. Раствор 2-го но­ мера приготовляется та1сим же способом, как первый, с тем только различием, что растворяется удвоенное количество виннокаменной кислоты: вместо 19 г-38 г. Для серебрения употребляют плос1<ую, чугунную закрытую водяную баню, т. е. плоский водяной ящик с отогнутыми краями, который довольно велиI< ДJIЯ того, чтобы предварительно равно­ мерно оqищешшs1 посеребряемая поверхность могла бы поместиться в нем. Тогда на очищенную поверхность наливают раствора No 1 до тех пор, по1(а жидкость образует слой до 1/ 10 дюйма (2 1 /'А мм), и потом водяную баню нагревают до 60° Ц. После 15 или 20 минут ·серебряный слой осаждается на доске, а оставшаяся жидкость сливается и на ее место наливается раствор No 2. Когда он про­ изведет свое действие, то жидкость опять сливается, доска сушится, и серебряный налет по1<рывается черным лаком. Поуэр (Po\ver) употребляет подобный же способ, но для раскисления серебра берет, вместо виннокаменной кислоты, а.11- кооль и уверяет, что при его способе нет необходимости в нагре­ вании. Способ Либиха (LiЫg). Растворяют 10 г расплавленной азотно­ кислой окиси серебра в 12'/5 куб. дюймов (200 куб. см) дистил" лированной воды, прибавляют туда едкого аммиака столько, сколы"о нужно для произведения светлого раствора. Прибавляют к нему 28 4/ 5 куб. дюйма (450 куб. см) натрового щелока уд. веса в 1.035 и, наконец, столько воды, чтобы сложный объем соста­ влял 928 / 4 куб. дюйма (1450 куб. см). Если при прибавлении щело1<а произойдет черно ... коричневый осадок, то должно его уничтожить чрез прибавление ед1{оrо аммиака. Теперь смесь по каплям смешивают с разжиженным раствором азотнокислой (ЖИСИ серебра до тех пор, пока произойдет прочный, твердый, серый осадок; в последний раз прибавляют столько воды, чтобы во всей смеси было 0.12 ведра (l1/r.A л). Непосредственно пред- употре"'
366 СТЕКЛ511-1НОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛI<ТИЧЕСКА~ чAc'i'h блением примешивают n прежде сего полученную очищенную жид- 1<ость от 1 / 10 л.о 1/ 8 ее объема раствора молочного сахара, содер­ жащего на 1О частей воды 1 часть молочного сахара. Зер1<альное сте1<ло, подлежащее серебрению, поrружаетсsr в эту смесь так, чтобы оно совершенно омочилось. Для успеха работы необходимо, чтобы жидкость нисколько не содержала свободного аммиа~<а и натровый rцело1\ бы11 бы свободен от хлористых металлов. После серебрения поверхность по1<рывается медью посредством гальванизма. Способ Лове (Lo\ve). Так Юll{ трудно получить натровый щело1<, свободный от хлористого натра, то Лове употребил вместо его жженую известь; также для рас1шсления серебра употребляет он не молочный сахар, а виноградный (1\рахмальный). Он растворяет 50 г последнего в 5 л дистиллированной воды, смешивает с этим раствором 20 частей возможно чистой ед~<ой извести, и для рас­ пущения ее взбалтывает долгое время в за1<рытом сосуде. На" конец, он цедит ее без доступа воздуха. С другой стороны, он растворяет 7 частей азотнокислой 01<иси серебра в 150 - до 160 частях дистиллированной воды и прибавляет крепкого аммиа~<а столько, с1\олько нужно для того, чтобы исчез прежде получен" ный осадок. Остаток последнего, деf.\ствующий вредно, отнимаетси, как показал Либих, самым лучшим образом посредством азотно­ кислого серебра. Для употребления смешивают на 1 объе~i серебряного раствора 6 объемов сахарно-известкового раствора. Применение теплоты I<ак в этом, так и [в] способе Либиха, не необходимо. Способ серебрения зер1<альных стекол Броссета и l{O в Париже описан Леволе.м. Фиг. 227, 228, 229 и 230 показывают употреб1шемые снаряды в продольном и поперечном разрезе. А есть чугунная плита, под ней вода, kоторая нагревается паровой трубой; В - винты, посредством Ко'l'орых плиту .можно поставить горизонтально; С - кругом доски идущие желобки, в которые стекает жидкость, содержащая серебро. Чрез Е входит пар; чрез F стекает сгустившаяся вода; чрез О можно выпустить воду с плиты. Н (фиг. 229) есть цилиндр, употребляемый для промывания. [Устроен он таким образом:] 1<ругом деревянного шипа кладутся каучуковые трубки, а над ними укре ... пляется каучуковый лист [фиг. 230]. Цилиндр лежит в корыте, наполненном дистиллированной водой. IIоверхность зеркального стекла, предназначенная для посереб· рения, трется сперва водой и белилами, потом оловянным пеплом, к которому прибавляется немного аммиачной 01сиси серебра, и,
9AJ<AH4ИBAHi,IB И Yl<PALIШHt,IE CTEi<Щlf-II-IЫX ПРЕДМЕТОВ 367 1ш1<онец, смывае·1'сs1 посредством 1<аучу1<овоrо цилиндра Ji. После 9того зер1шльное сте1<ло юшде'1'сн приrотоrзленною поверхностью 1шерху на чугунную дос1(у А, обтянутую мяr1п1м холстом и соста­ влшощую верхнюю часть за~<рытоrо лщика. Вода, находящаясs1 в нем, нагревается паровою трубою D, проходящею чрез нее, ПОЧТИ ДО 60° Ц. Фиг. 227 и 228. Стол для серебрения зеркал. Теперь на поверхность наливают равномерно столько осереб­ ряющей жидкости, по Петижану No 1, сколы\о может держаться прилипанием, и оставляют ее на поверхности 15 минут. Потqм чрез поворачивание винтов ВВ наклоняют весь СН3:РЯд для того, чтобы жидкость могла стечь по желобкам СС, тогда поверхность споласкивают дистиллированной водой, приводят ее в прежнее положение и обливают осеребряющей жидкостью No 2, котора~
368 ctEKЛflHHOE ПРОf,[Зводсtво. riPAl<TИЧEct<AЯ ЧАС,Гu остается на ней 25 минут; по истечении этого времени ее снова наклоняют н омывают, ка~< прежде. Потом посеребренную поверх­ ность оставляют сохнуть в весьма наrшоненном положении и в за" ключение намазывают :скоро высыхаю~цей масляноИ 1<pac1<of.t~ при" готовленной из сурика. О ценности а.мал1,га.марованил cepeбpo.,it 1 мы можем с1<а­ зать только, что она, по уверению фабри~<антов, f\tеньше оловян- - - . Фиг. 229 п 230. Вале1\ для промывашш. наго амальгамирования. }l{еневс1<ая фабрш<а выставила на про­ мышленной выставке в Берне в 1857 r. прейс1<урант, где вычис­ .пено, что амальгамирование серебром от 3.06 до 6.12 1ш. фута (1/4до 1;2 кв. м) стоит 1 руб. 50 коп., а от 98 до 110.25 кв. фута (8-до 9 кв. ы) 10 руб. Итак, на квадратный фут приходится от 101/ 2 до 25 коп. Н~г..ке 11 01' 5.4 » 10.7 » 16.1 • 21.5 - 32.4 »43 "53.7 Сте1\.ляшrы~ поверХ.u(КТll до 5.4 h:B. ф}·та (1/, кв. м.) • 10.7 • • (от1/2АО1••) •16.1• • i·1»11/,••) • 21.5 • • • 11/,. 2 ••) :.. 26.8 • • •2 • 21/'}. •) ~43•"(»3 •4 ••} »53.7» » (»4 .»5 "•) » 64.5 ,.. :D {»5 •6 »•) \ Цена Ш\ ко:\дрnтвый фут серебряное nuа.льrа- ртутное :iunльrn· мироnанне для про- 1.шров1шие изио,цс.тва не меисс КОК В ~15 1\В. футоо 2 руб. 2~ 2• 8• з" 3" 3• 3~ 75 коп. 75» 75» Вообще с увеличением зеркальной поверхности возвышается и цена амальгамированию, потому мы полагаем, при важности предмета, сообразным с целью привести здесь из по1,азаний Бега сравнительные цены фабрик Уаньи (Ojgпies) и Петижана. Именно из этого видно, что при маленьких зеркалах выгодно ртутное, а при больших - серебряное амальгамирование. 1 Относительно серебряного амальгамирования fт. е. о ценности сере" брения зеркал] мы ссылаемся также на показания Ьеrа.
".169 ЗЛJ<ЛI·IЧИВЛНИЕ Н Уl<РАШЕНИЕ CTEl<ЩlliliЫX ПРЕДМЕТОВ и РисованLLе иа сте1сле, в общих чертах, не отличается от рисо­ ваш1я на фарфоре ни в выборе щJасо1<, которые, разумеется, должны быть плав1<и, ни приемами, употребляемыми при нем. То же относится и I< золочению, серебрению и платинирова­ нию. Подробности об этом роде отдеш<и сте1<ол можно найти в «An- na1es du Conservatolre des arts et шetiers» 1862 г., No 7, статья Sa1vetat. 24 Зак. 2207. Л. И. Мснл.«!лесо. т. Х\'П.
Замечания об устройстве стеклянных заводов Чтобы дать начинающему возможность сделать общий обзор условий существования стеклянных заводов, мы присовокупим в заключение некоторые замечания об устройстве стеклянных фабрик. Первый вопрос, который доЛ31Сен быть при этом разобран, есть вопрос. где выгодно устройство стеклянного завода. Всякая пролtышленность, обрабатывающая сырые проду1Сmы, бары.tu. от которых в сравнении с их ценя.остью довольно не­ значителен, привLLвается та"и, где ;,toJ1cнo найт11 эти сырые продукты. К этому классу промышленных ветвей принадлежит и стеклянное производство. Но так как для обработки сырых nродукто.в необходимо значи­ тельное количество горючего материала, то поэтому решение в вы­ боре места зависит от того, что будет дороже - перевозка сырых веществ или горючего материала. Из того, что прежде было выведено о плавке стекла, следует, что ценность употребляемых при этом горючих материалов обхо­ дится дороже, нежели ценность сплав.тJЯемых. Поэтому прежняя стеклянная промышленность была развита в местах, обильных 11есом, и заводы находились в средине лесов. При стеклянном производ­ ств~ в :местах, бедных лесом, в новейшее время можно рассчиты­ вать на успех тогда только, когда употребляется каменный уголь или другие минеральные горючие вещества, и из этого следует, что стеклянные заводы в настоящее время могут быть устроены с выгодой только вблизи каменноугольных J{ОПей. Впрочем, ценность доставки сплавляемых материалов, за исклю­ чением щелочей, довольно значительна, чтобы сделать производ­ ство невыгодным даже в местах, богатых лесом или вблизи камен­ ноугольных копей, если хороший песок и известь будут приво­ зиться издалека. При всех подобных расчетах должно брать во внимание- J(акой сорт стекла намерены фабриковать. Если деше­ вый, то для него песок найдется всюду, и потому, если есть сбыт,
ЗАМЕЧАНИЯ ОБ УСТРОЙСТВЕ СТЕКЛЯI-JНЫХ ЗАВОДОВ 371 'l'O должно устраивать около места, богатого топливом (потому что дешевле провезти готовое сте1\ло, чем топливо), а если доро­ гой, то должно предварительно сообразить и цену достав1<и хоро­ шего пес1{у. Весьма необходимую потребность дJШ стеклянного производ­ ства, 1<ак мы могли sаметить, составляет хорошая глина; но не­ достаток оной вблизи не составляет достаточного основания отка­ заться от устройства сте1<nянной фабрики, 1<огда все остальные условия б1шгоприятны, таI< как годичное употребление глины, предполагая что она лучшего I<ачества, составит не более от 1/н до 1 / 1 и веса сплавляемых материалов. Второй вопрос зани.мают постройки, размеры 1<оторых наи" простейшим образом вытекают из рассматривания необходимого для работы пространства. Пра строении должно соблюдать, во избежание траты 1'аnитала, ~uпобы разные отделения были друг возле друга ma1', rtтобы все работы могли быть производилеы удобно и без потери врелtени. Для вся1Сого рода сте1слянных фабрщсаt~ий нужно будет: 1) и~брать место, на котором будут находиться печи, а они всегда делаются в особенном здании, в гуте, которая составляет главное здание фабрики. Достаточно, если последняя будет по­ строена на широком каменном фундаменте, будет иметь стены из кирпича или камня толщиною от 1.1 до 1" 7' (28-42 см). Чтобы дать таJ<ой стене более прочности, снабжают ее на известном расстоянии подстенками. Сообразно с целью необходимо избегать во внутренности всех столярных работ, но во всяком случае должно, по крайней .мере самые нижние, обыкновенно деревянные, перекладины стропил заменить железными полосами. При основании здания следует обратить внимание на устройство вышеупомянутого воздухопроводного канала. Крыша может быть плоская и покрыта толем, но должна быть устроена так, чтобы в гуте происходила сильная тяга воздуха. По этой причине пространство гуты должно быть возможно вы­ соко - от полу до конька крыши, по крайней мере, 36 футов (10 м и 20 см)-и широко; самое сообразное с этою целью есть вышеупомянутое английское устройство. Чт.о касается до пространства гуты, то оно зависит от вели­ чины и числа печей, которые, как известно из предшествовавших описаний производств.а, различны при различных его отраслях. Потому мы, ссылаясь на подробные показания, на правила для вычисления отношений величин, также на прибавленные к рнсункам )'l<азания размеров, заметим относительно печей то, что остановка в производстве, по случаю перестройки или поправки печи, може1'
372 CTEIUЩI-II-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛI<ТИЧЕСl<АЛ члс1'Ь быть уст1)а11е11а только посредством устроИства од110Н запаснон. Нужно заметить относшпельно 1-салильных nel/eii для полых стеюнш­ ных предметов, что все предметы, 11риrотовляющнеся во времн продолжения работы, если хотят, чтобы они охлаждались хорошо, должны помещаться в калилыюм пространстве. Потому, если не работают с помощью калильных горшков, то 1<алИJrьные печи должны быть в состоянии вместить всю работу. Мо:нсно прuна.лtать за исходную тоц1Су, для предварительных вьtttислен.ий, пространство, на которо.Аt .могут nо.Аtестшпься 100 ванных бутыл01с, и оно состав ат от 9 до 1О !С)lб. футов. Потому, ско.r1ько сотен винных бутылок может доставить сплавляемая в печи сте1<ля1-шая масса, столько раз приготовляют в калильном пространстве по 1О 1<уб. футов. При разделении пространства иалнлыюй печи принимают в рассуждение и то, чтобы всаживание предметов в заднюю часть печи могло удобно производиться, потому печь не должна бы1ъ глубоh:а. По наше:\1у мнению, длина в 6' (почти 2 м) при глубине 4' (1 м и 25 см), и высота в 3' (почти 90 см) были бы соразмерны. Для каждой действующей шшвильнои печи легко вычислить необхо­ ди~юе число ~<а.пильных печей. Что 1<асается до правильных печей, то число их зависит от величины плавильных печей и от систе~1ы, по котороf-\ в них произ­ водятся работы. В обыюювет-юИ nраnильноВ печи с неподвижной лавоtl расправляются в 24 часа средни~r 1 111с.по~r 200 холяв, и охла­ ждение продолжается, по J(раНнеН .\Jepe, от 3 до 4 дней. Поэтому ~южно вычислить потребное чис.rю этих печей. Правильные печи по новейшей систе~1е должны быть делаемы в двойном l{оличестве, печей с канала~ш - даже еще более, потому что ох.паждение проис­ ходит быстрее, но за раз вмещается меньше предметов. РасполоJJСение печей. Если дело идет о плавильной nечи, то она должна быть построена в средине гуты, а I<алильные печи - против верстаков или во всех углах, или вдоль стен в таком рас­ стоянии, чтобы промежуточное пространство было довольно широl{О и ника1<им образом не препятствовало бы движению работников. Должно делать промежуточное пространство не менее 1О -до 15' (3-до5м). Если делается несколько плавильных печей, то расстояние между ними должно быть в 20' и у I<аждой находиться поблизости потреб­ ное число I<алильных печей. Калильные печи для литых зер1<ал располагаются в определенном, из вышеприведенных показаний, количестве вдоль стен гуты, между тем как плавильная печь ставится в конце поперек оной. Перед печью кладутся рельсы, по которым привозится литейный стол I< устьям. Печи для предварительного разогревания горшков и фриттова­ ния массы, или оиtевы, прилегают или к плавильным печам, или
ЭЛМЕЧЛJ-JИЯ ОБ УСТРОЙСТВЕ CTEJ<ЛЯiil-IЫX ЗАВОДОВ 373 приделываются I\ степе гуты, в некотором расстоянии от оной; Для 1шждой плавильной печи нужно иметь одну или две такие печи. При правильных печах гораздо важнее, чем при прочих побоч­ ных печах, то, что они должны занимать та1<ое место, I<оторое бы представляло не толы{о достаточное пространство для спо1<ойных работ, но и возможно .меньше подвергало бы их пыли гуты. Кроме всех прочих печей, при отоплении деревом необходимо иметь печь для сунши дров" В гутах можно или должно для удобства завести: 2) .Atecmo для угля, I<оторое должно быть устроено та1<, чтобы все горючие материалы могли быть переносимы оттуда по возмож- 1юсти J1еп<о и CJ<opo в тош<и и притом та~<, чтобы не марать гуту угольным мусором; 3) тсо.мнаrпу для c.Melll.enuя, в I<оторой отвешиваются спла­ вляемые материа11ы и смешиваются в вышеописанных ящиках или барабанах; 4) подле этой I<ом1-шты должна находиться небольшая "мата­ раальная, n 1<0торой храннтся: rлауберова соль, сода, марганец и тому подобное; 5) .1Jte~mo для хранения инстру~иентов 1 фор"1t и т. n. может бь11ъ устроено та1<же в здании гуты, если есть свободное место; 6) .Atecmo для nonpaв1Cu ин.ст.ру.1stентов. 1 Здания, по возможности расположенные вблизи rуты или соста­ вляющие флиге..r~ь оной, суть: 7) места для приготовления и сушения rоршков и печных кам­ ней-сушильная и гонларная, также для хранения их; для помеще­ ния глины и для растолчения шамота устраивают особый амбар. Будет сообразно с целью, если это здание будет иметь погреб или подземелье с отделением для сырой глины и с другим, чтобы глина находилась в запасе. Между обоими отделениями можно устроить третье, чтобы поставить туда машину для разбивания глины. В этом здании на ровной земле устраивают амбар с толчеею и, по желанию, с месильной мельницей, заниl\rающею по крайней мере 400 1ш. футов. 2 Сюда примыкает малены<ая комната для хранения шамота, и к этой - горшечная 1<омната, имеющая также не менее 400 кв. футов и которая должна быть возможно светла. Вдоль стен устраивают в ней несколько столов для мешения массы, посредине же ставят несJ<олько ящиков для приготовления смеси. I В гуте для листовых crCI{OJl доJ1жш1 помещаться разреэаJJьная 1<ом11ата. 2 Еслн для пронзводст·ва то.ТJчсн 11 мелышцы употребляют водяН)'Ю снлу. в тшсом СJ1учае от нее завнснт по.тюжс1ше толчеи; но сслп употре·бляют раров~'Ю машину, то она ~·стра11ва~тся nодлс rончарноfl,
374 CTBKЩПiliOB ПРОИЗВОДСТВО. ПРАt<ТИЧЕСКА}У ЧАСТЬ Кроме того, должно быть оставлено достаточное пространство для работы форм. Горшечная комната должна отопляться и иметь снаряд для вытаскивания [запасов глины] из подземелья. Мы думаем, что все принадлежащие сюда пространства можно расположить одно возле другого таю1м образом, чтобы горшечное здание было устроено та1(, что в отдаленнейшем 1<онце амбар составлял начало и комната для хранения горшков составляла бы конец. Все места мы бы соединили между собою проходящими чрез них рельсами. Если, из местных или других соображений, хотят построить этаж на здании, то устраивают в нем места, 1<а1<ие сле­ дует, и помещают снаряд для подъема так, чтобы горшки из горшеч­ ной комнаты можно было втас1швать наверх и из запасной комнаты спускать вниз. Определение величины комнат, запасной и сушильной, выводят из того, что горшки должны быть переменяемы, по крайней .мере, каждый месяц, и из тоrо, что старое практическое правило пред" писывает употреблять горшки чрез год после их приготовления. Если бы имели одну печь с 8 горшками, то для 1О рабочих месяцеR нужно запастись 80 горшками. Мы считаем 100, потому что осталь­ ное пространство может быть. употреблено для хранения печноrо камня, который, как упоминалось прежде, имеется также в запасе для постройки печи. Если горшки имеют верхний диаметр в 32" и отстав.пяются один от других на дюйм, то можно положить, что 330' будет длиною пространства, требуемого rоршк':!~IИ для их помеще­ ния. Для этого устраивают досчатые подмостки [высотою] от 6 до 12", отстоящие от стены на 2' и между собою на 5'. Если высота здания от 20 до 30', то в запасной комнате можно поместить свободно четверо подмосток и, следовательно, можно дать им длину до 75'. Впрочем, можно поставить двои подмостки одни под дру­ гими, если нужно сберечь место, и тогда будет достаточно половины длины. В сушильне горшки оставляют стоять около 3 месяцев; следо­ вательно, она должна вмещать 30 горшков, если для надежности приготовлять ежемесячно 1 О новых горшков, и для помещения печ­ ного камня пространство в 40 горшков, т. е. должна иметь половину величины запасной комнаты. Оба пространства отопляются и снабжаются вентиляцией, ко­ торая производит возобновление воздуха, не подвергая горшки тяге воздуха с одной только стороны. Нам кажется, что топки следовало бы сделать вдоль стен так, чтобы горячие газы проходили сперва в 1<аналы сушильни и оттуда шли по каналам запасной 1юмнаты, на конце которой выходили бы чрез трубу. Чтобы произвести вентиляцию, мы окружили бы нагревательные каналы ~оэдухопро~одн~ми 1 как употребляют 5 <;О1'Одовнs1х~ та~< же
ЗАМЕЧАНИЯ ОБ УСТРОЙСТВЕ СТЕI<Л5IННЫХ ЗАВОДОВ 375 · J(aI< и там, устроить их та1<, чтобы нагретый воздух выходил из· последних и чтобы можно было вводить более или менее холод­ ного воздуха для уравнения температуры на 20 - до 25° Ц. Последнее необходимо в особенности в сушильне, потому что быст­ рое высыхание горШI{ОВ для них весьма вредно. Мы бы производили вентиляцию чрез воздушные трубы, устроен­ ные посредине }{рыши t<аждоrо пространства и имеющие в квадрате оzшло 1В". Мы думаем, что если бы эдание, об употреблении и разделении которого мы толы(о что говорили, образовало флигель или находилось в незначительном расстоянии прямоугольно к зданию гуты, то можно было бы заложить напротив него второй флигель или второе здание, в 1<отором поместить: 8) складо 1tное .Atecmo для сырых датериалов а готовых 11~ова­ ров, а та1<же укупорочную комнату. Относителмю величины этого здания трудно дать что-нибудь определенное. Мы думаем, что укупорочная комната была бы достаточно велика, если бы была в 400 кв. футов. Если делают вто здание в 30' ширины, I{ак в противолежащем, то в длину около 13'. Величину .Аtатериальной 1солtнаты для склада больших запасов можно определить приблизительно чрез следующее рассуждение. Мы выходим из того предположения, что печь с 8 горшками в 18 пуд. (6 ц) делает ежемесячно при тщательном производстве 18 сплавов, следовательно плавит 2592 пуда (864 ц) стекла. Сырые материалы для (1 ц) 3 пуд. стекла занимают место во всяком слу­ чае 2 куб. фута, потому для месячного запаса нужно будет 1728 куб. футов, а если думаем запастись на три месяца, то будет до 5184 куб. футов. Если примем, что сырые материалы .можно складывать одни на другие, то материальная комната при 30' ширины здания и необходимом промежуточном пространстве должна быть длины от 30 до 401 • В ней должны быть сделаны особен­ ные отделения для щелочей, для стеклянного боя, извести и песку. Для складывания готовых изделий мы предполагаем также боль­ шое пространство, и все эти места располагаются на ровной земле одно вблизи другого так, чтобы материальная комната начиналась подле гуты, а рядом с ней товарная комната составляла бы конец, и расположение было бы таково, чтобы д.опускало непосредственно вывоз изделий. В заводе для оконничных сте1<ол, кроме этого, устраивается столярная для приготовления ящиков. Против гуты мы сов_етуем пристроить поперечно здание~ которое: 9) делиrся на контор)J и кваvтиру упvавляющеrо~
376 СТЕI<Л~Н I-IOE ПРОИЗВОДСТВО. ПРЛI<ТИЧЕСI<МI ЧАСТЬ 1О) колодезь шш фонтан. Из первого воду можно вы1<ачивать в построенный в гуте резервуар; от последнего проводится по rуте водопроводная труба, та~< что вода в последней всегда под рукой. Наконец, в интересах фабрюп1, если рабочие живут вблизи, а потому устраивают :J1силище и для рабо 1иzх. iV\ы за~<лючаем впереди помещенные замечания общепринятым правилом, 1<оторое говорит так: при устройстве сте1,лянных гут нужно прtlни.мать во они.мание то, 1tтобы nomo.At необходи.1ные увеличивания .могли бьипь произведены без больии~х затруднений,
Замечания об управлении стеклянными заводами Управление сте1<лs1ш·юrо завода, 1<а1< всю<оrо про~1ышленного заведения, имеет чисто коммерчес1<у10 и собственно промышленную сторону. Первую мы обойдем .молчанием; в ней получают примене- 1ше толы<о общеизвестные 1<упечес1<ие правила. Но из последней мы выберем дJIЯ решения толы<о не1<оторые пун]{ТЬI, I(ОТорые I<асаются до I(шrтроля расхода и продуктов. Если оба эти фа1пора, вместе с тре·1ъим- работой, I<онтролируются верно, то можно рассчитывать на то, ·чтобы получить ясный взrляд на ход производства и чрез то основание д.гш составления правильных счетов. Употреблле.лtые вещества. Гop101tue .л~атериалы. Мы заставили бы провозить 1<аждую телегу, нагруженную топливом,. чрез мост десятичных весов, I<ак это делается на сахарных заводах с свекла ... вицей. Мост этот ставится в ворота, составляющие единственный вход в фабри~<у и выход из нее. Груз телеги определяется заранее, а таюке замечается вес пустых, выходящих назад, телег. Если дрова или угли покупаются мерою, как почти всегда делается, то вес единицы меры всш<оrо сорта дров и углей можно определить предварительно. От Cl(Jiaдoчнoro места yrли свозятся в проверенных на весах тачках к печи, и тут замечают, сколько употреблено их для сплавки и сколько для работы. Также замечают, сколько издерживается его в ошевах и калиль­ ных печах (правильных печах). Поэтому у каждой печи привешивается доска, на которой озна­ чается число привезенных телег-. Остаток по окончании работы измеряется, и действительное употребление угля вносится в журнал. Если сперва наблюдать долгое время над употреблением угля, то потом, даже [без личного] контроля, не .могут случиться не­ правильности, не быв тотчас замеченными. Сплавляе.1JtЫе .ма11~ериалы~ С материалами, привозимыми в тачках, обходятся так же, как и с у~лями. Бочки весят порознь на находя­ щихся ~ ~штериальной J(омнате весах, и тара бочки оrни~щ~ТGЯ,
378 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПРАI<ТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Первые можно, так же как и угли, привозить в гуту в про­ веренных тачках или те;1егах, последние f\юrут быть приняты эа боч1<и. В толчею сдаются только вещества свешанные, а вес ист011чен" ных определяется тачками или ящю<ами, вместимость которых опре­ делена точно. Глина tt. ma.Atom. Привозимая глина меряется та1< же, I<ак и угли. Для обжигания глины выдается· взвешенное ее J{оличество, и полу­ чаемый шамот взвешивается, чрез что узнают содержание воды в глине. Проду1Сmы. Приготовленные изделия всех родов не толы<о сортируются no качеству и сосчитываются, но также и свешиваются. О том, что все это должно вноситься в I<нигу надлежащим образом, наглядно составленную, не требуется напоминания. Примером для этого может служить образец месячного обзора, который нам доставлен и J(Оторый мы здесь прилагаем. Главные рубрики суть: производство, потребление, издерJ1ск1l на работы ll содержание u общие uздepJ1C1tu. Месяц (Число) варок; (сумма полученных в них) продуктов. (Вес) сnлавляе"иых материалов. (Вес) полученного стекла. Отношение между сплавленными материалами и продуктом f Сплавление r ~~::u, I<aK то: известь, сода, rлау- материалов f беровая соль и т. п. 1 ( Марганеt~, .Jtыmьяи и т. п. Потребле- ) ние Топливо~ Горииси Сумма: солома { ящики Материалы на упа- КОВКУ ГВОЗДИ И Т. П. Сумма: Глина и печной камень (п~авильные лавы) для завода Лопаты Подпилки колосников Масло для освещения и т. п. Сумма: 1 Сюда мы причисляем и стеклянный бой. 2 Сюда включаются: а) для плавления, Ь) для работы 1 с) для калениць\ АЛЯ правильной печи, d) для ошевов,
ЗАМЕЧАНИЯ ОБ УПРАВЛЕНИИ СТЕI<ЛЯiiНЫМИ ЗАВОДАМИ 379 ( Поштучная п1rата выдувальщю<ам, баноч- Работа 1 никам и т. п. j Месячная плата шуралям, воачю<ам топ- t лива, гончарам и т. п. Сумма: Ремонт зда· { Поправr<и, I(Ирnичная, железная и тому ний подобная работа Сумма: Общие { Управляющему, главному мастеру, контора, иэдержr<и содержание лошадей, I<учер и т. п. Сумма:
О растворимом стекле В большей частн камней 1<реl\шезе~1 соединен с другими 01<ис" лами и образует нерастворимые (в воде) соединения, например полевоft шпат, слюду, ropвыf.t лен, гранат и т. п. Tat{Oe же со­ единение представляет и стеюю. Оно есть соедине1ше I<ремнезема с известью и ~<али. Соединение I<ре:\шезема с одним 1<али образует вещество раствори~юе, - это и есть жид1<ое стен:ло, или потша. Подобно тому I<Ш< серная I<ислота с одни~ш 01п1слами дает 11е­ растворимые соли (так~ rипс есть соль серной I<ислоты и извести)) а с другими раствори~1ые (та1<, медный купорос есть coJiь серной кислоты с окисью меди), та~< точно и 1\ре~шезеl\1 с множеством окислов дает 1<аменистые~ нераствориl\1ые соединения, а с 1<али и натро~r дает раствори~rые соединения. Д"1я приготовления та1<оrо стекла берут чистый пес01\, смешивают его с 2 / 8 по весу поташа или соды и с 1/1 0 угля, смесь стирают в порошо1< и сплавляют ее-' до совершенной жидкости. Тогда углекислота, содержащаяся в поташе или соде, улету­ чива[ется] в виде пузыры\ов, а 1<ремнезе~1 соединя [ется] с 1\али или натром. К смеси nрибавля[ется] уголь для того, чтобы устранить вред­ ное влияние нечистоты поташа или соды. После охлаждения сплава получается темная (от примеси угля) или опаловидная масса, по­ хожая по виду и по твердости на стекло, масса хруш\ая, с рако­ вистым изломом, и с 1<раев просвечивающая; расплавленная и не вполне застывшая, она очень тягуча, - ее можно вытягивать ·в нити. Из нее можно выделывать все предметы, I<ак из обыкновенного стекла. Такую-то массу, или поташное, или натровое сте1<ло, толкут в порошок, кипятят долгое время с водою и получают раствор. Ему дают отстояться и тогда сливают с осадка, и в та~<ом виде он обра­ зует растворимое или Фу1{сово сте1<J10, и1ш сте1<лянную поливу. Этот раствор имеет щелочную реакцию и слабощелочной в1<ус. Если· такой раствор стекла нагреть до высушива11ия, то полу­ чается плотная сте1шянt1ая ~щсса 3 I<оторую снова ~tожно растворить~
d РАС'fВОРИМОМ Ci'El<ЛE 381 Еслн оста1ш·1ъ раствор Фу1{сова стекла на воздухе, то yr ле1шс­ лота воздуха соещшитси с ~<али и 111юиз0Идет поташ, а ({ремнезем образует с водою студенистый осадок и раствор водного l{ремне­ зема. EcJiи этот изме11енныf.\ раствор выпарить ИJIИ высушить, то полученнан масса не может уже вполне раствориться в воде, и останется высушенный I<ремнезем. Поэтоl\·rу растворимое стекло должно сохранять в хорошо за1<упоренных сосудах. Если раствор жид1<оrо стеюш намазать на I<акое-нибудь те1ю, не имеющее на первое разлагающего в11ишшя, то жидкое cтeI<JIO скоро высыхает при обыкновенной теl\шературе и производит ла1<ообраэную по- 1<рыш1<у. Твердое, высушенное на воздухе жид1<ое сте1<ло содержит еще около 12°/0 воды. Если к раствору сте1{ла прилить какой-ни­ буд1> I<ИСЛОТЫ, то I<aJIH или натр соединится с l{ИСЛОТОЙ, а ВОДНЫЙ 1<ремнезем получится отчасти n виде студени, отчасти же в виде раствора. Если 1( l(реш<ому раствору сте1<ла приливать кислоту (например соляную) по l(аnлям, то водный кремнезем выделяется или немедле1-1но, или спустя несколько сеr<унд в виде густой сту­ дени. Если раствор был достаточно крепок, то вся масса образует после прилития 1шслоты густое полупрозрачное тесто, подобно свежеnрнготовлешюму крахмальному клейстеру; если же поступят обратно, а именно: I< слабой соляной кислоте приливать поне­ многу слабого раствора сте1<ла, то весь выделяющийся I<ремнезем остается в растворе. Этот l{ремнезем со временем выделяется из раствора. Его можно сделать нерастворимым: стоит только раствор выпарить досуха. Если 1< раствору Фу1{сова сте1<ла прилить J<акой­ нибудь соли, например известl{овой, то кали соединится с кисло­ тою соли, а кремнезем с окисью образует осадОI{. Если, например, прилить азотноI<ислоtt извести, то кали дает с азотною I<Ислотою азотно1п1слое 1<али, или селитру, а известь, соединившись с крем­ неземом, дает твердый белый осадок кремнекислой извести" Щелочные земли соединяются с кремнеземом и частью щелочи растворимого сте1<ла [и] дают двойные соединения, совершенно нерастворимые в воде. Замечательно таю1<е действие нашатыря и других аммиачных солей. Смешивая раствор стекла с раствором нашатыря, получим осадок кремнезема (студенистый), потому что кали или натр сте1<ла соединяются с кислотой аммиачной соли, а кремнезем не может соединяться с аммиаком, оттого и выделяется единовременно с образованием аммиака. Вот главнейшие фаI(ТЫ, упоминаемые во всех учебниках и необ­ ходимые для сведения при употреблении названного стекла. Упо­ требление это весьма многоразлично. Вот что говорил об этом Г. Д. Галль: «Если вы желаете предохранить от огня ваши дома, ваши амбары, ваши фабри~<и, то покрывайте в них стеклянною поливою
382 все, что может воспламеняться; если вы желаете, чтобы ваши церкви и храмы, ваши театры и другие великолепные здания, ваши памятнию·I, статуи и барельефы устояли от разрушительного влия ... ния времени, по1<рывайте их тою же поливою. Если вы хотите избавиться от гибельного действия сырости и предохранить от нее ваши жилища, скотные дворы и фабрики, то по1<рывайте их тем же стеклом; если вы любите чистоту и опрятность, от которых нередко зависит успех промышленного дела, то по1<рывайте жидким стеклом ваши молочные погреба, ваши винные, пивоварные, све1(­ лосахарные заводы и все кад1ш и сосуды, в I(Оторых сберегаютсs1 различные жид~<ости; если вы желаете дать прочность стенной живописи и дорогим обоям, украшающим ваши по1<ои, употре­ бляйте для того сте1<лянную поливу; ес11и вы желаете .• . » Долго бы пришлось исчислять все применения, для каких советует употреблять ее г. Куль.маи; неыноrо далее мы упомянем о глав­ нейших из этих при~1енениН, а теперь по1<а мы заметим о том, отчего стали в последнее время та1< много говорить о веществе, известном уже с давних пор, первый исследователь которого уже предвидел многоразличное применение описанного им тела. Указание свойств Фу1<сова стекла показало, что если им покрыть дерево, то оно, как всякий раствор, вопьется в дерево, в его поры, там высохнет и под влиянием угле1шслоты воздуха сде­ лается нерастворю.1ым. Значит, вся масса и внутренность пор, или скважин дерева, покроется тонким слоем водного l(ремнезема, ве­ щества негорючего и твердого, негниющеrо. Поэтому та1<ое дерево до.'lжно было быть прочным, неrниющим, твердым и негорючим. Действительно, гниение и горение требуют, чтобы вещество имело непосредственное и прямое прикосновение с воздухом; а в дереве, покрытом стеклянною поливою, этого прямого прикосновения не может быть. И, действительно, опыт показал, что дерево, пропи­ танное стеклянною поливою, не горит, а только тлеет, и то с тру­ дом, и весьма сильно сопротивляется гниению. Это свойство вы­ звало применение растворю.юго стекла в технике, и потому уже лет 20, 30 тому наз~д в Австрии и во Франции стали приготовлять в довольно больших размерах растворимое стекло. Впоследствии увидели, что применение растворимого· стекла к сохранению де­ рева весьма ограниченно и неудовлетворительно. Вследствие не­ скольких неудачных применений растворимое сте1{ЛО было вс1{Qре эабыто в технике. Один из фабрю<антов, известный ученый Куль­ ман, в Лилле, вновь и с большою силою поднял вопрос о раство­ римом стекле, указав лучший способ его приготовления, а та1<же и многие новые применения для этого вещества; особенно же для придания твердости мягким камням и для окраски окон, стен и тому подобное особыми белилами (искусственным сернокислым
О· РАСТВОРИМОМ СТЕКЛЕ 383 баритом), I{оторые безопаснее и дешевле обыю-ювенных (свинцо­ вых) белил. Либих, проезжая с nарижс1<0й выстав1<и, останавли­ вался на фабрИI<е I<улышна и был поражен тем, что видел там. Это было описано Либихом в мюнхенской газете, и слова вете­ рана химии заставили весьма многих обратить внимание на раство­ римое стекло. В Германии стали много писать об этом предмете, а во Франции и Бельгии употребление растворимого сте1<ла стало развиваться довольно быстро. И у нас в России специальные журналы обратили та1<же внимание на вещество, всех интересую­ щее. В одном из эаседаний МосI<овского общества сельского хоэяйства се1<ретарь его, r. Маслов, обрати11 особенное внимание присутствовавших на растворимое стекло, и по поводу этого по­ явилась брошюра, эаrлавие 1юторой есть: О J1cид1to.1Jt сте1сле или стеклянной поливе и способах ее употребления, Москва, 1857. Ее составил г. П. А. из статьи r-на Галля, из письма Либиха, речи г-на Маслова и статьи г-на д-ра Мар1шарта (Dingl. Journ., 1856, июнь, 2 IПr.). Мы присовокупим сюда еще извлечения иэ многих статей г-на Ку.r~ьмана, помещавшихся в отчетах Парижской а~<адемии и во всех техничес~шх и химических журналах, и таким обраэом иэложим приготовление и применение растворимого стекла. Под именем раствори.Аtого, или жидкого, с111е1&ла разумеют растворимую в воде 1сре.мнезе.мис111,у10 щелочь. Уже в 1640 r. Гель.мон1п (Helmont) знал, что соединение песку и :многих щелочей расш1ывается на воздухе. Глаубер в 1648 г. научал приготовлять этот же препарат из I<ремнеэема и виннокаменной соли ([кислого виннокислого] 1<али) и дал ему имя «Liqпor s. oleum silicum», а после его обозначали вообще нааванием кре.Аtнезе.лtноii. жидкости. В 1825 r. Фукс от1<рыл соединение кремнеэема со щелочью, в котором кремнеэем находится в большем количестве и которое, хотя растворяется в воде, но не расплывается на воздухе; со­ единение это стало известным под именеы растворимого, или жидкого, стекла [и] получило практическое применение. Различают четыре рода растворимого стен:ла: а) калиевое, Ь) натровое, с) двойное и d) растворимое стекло для фиксирова1-1ия. Калиевое 3JСадкое сте1сло изготовляется посредством сплавле­ ния: Толченого кварца или мелкого кварцевого пес1(у 45 частей Поташа• . . • . . ••.•• . ••...•• . 30 )) Толченого древесного yrля • • . • • . . . ••. 3 части и растворения сплавленной и меш<оистолченной массы посред­ ством кипячения с водою. Уголь прибавляют (правда, кажется,
384 CTEt<.ГIЯHl-IOE ПРОИЗВОДС1'ВО очень много) для преврnщения сернокислых солей, 1шходнщихси в поташе 11 соде, n сернистые [и сер1-шсто1<ислые] металлы. Нахо­ дшц11ttся в жид1<ости сернистый. 1<алиf.l или натрий и ю1лыщн делаются безвредными посредством кипячении их с окисью меди, или медной ока.r~иной, или таюке с свинцовым глетом. Прибашш угля, ~<роме того, должна произвести совершенное выделение угле­ кислоты посредством приведения последней в ою1сь yrлерода и, J{роме того, ус1шрятъ плавление. Оставшаяся уrлею·1слота обна­ руживает всегда вредное влияние на жидкое сте1<ло. Натровое жид/Сое стеТ(.ЛО приготовляется нз: Толченогокварца...... Обожженноli соды . . . ~rrлn . . . . . 45 частсii 23 частн 3)) нлн, по Бюхнеру, оно изrотов.1яется са~1ьвr 11ешевейши~1 образо:\1 из: То.1ченого n:варцn . . . . . • . . . Обожжешюl1 rлауберовоii солн . . . ~rrля............... 100 чar.тcii 60 )) 15-20 )) Кульман в Ли.r~ле приготовляет натровое жиД1<0е сте1<ло посред­ ство~~ растворения 1<ре~шя в 1<репком натрово~1 щело1<е в железных 1штла х при давлении 7- 8 а п1. По nо1<аза1шш1 Либиха, особенно выгодно ю~есто 1<ре~шя употреблить зе~tлистые остапш (1<рем11е­ земистые с1\орлупы) инфузорий, состоящие из панцыреИ или ра1<0- винок особых инфузорий, называе:\1ых «дырочюша.ми» (Forarninifern). Такая зе~1ля встречается иногда под почвой. Она в чистом виде дает известное шлифовальное вещество, называемое трепелом или трипелем. 1 Эту землю nрш<аливают, чтобы уничтожить органические вещества, и потом всыпают ее в натровыИ щело1<, 1.5 уд. веса, или [в] калиевый щелок 1.135 уд. веса, 1<.ипятят до растворения эе~ши, осветляют нечистый раствор жид1<0rо стекла иэвестковою водою и выпаривают его до потребной густоты. Большая выгода способа Кульмана состоит в том, что 1) избе" rается плавка и весьма продолжительное кипячение стекла с водою, которое требует расходов на топливо, едва ли не больших, чем при способе Кульмана; 2) стеклянный раствор получается насы­ щенный кремнеземом и 3) меньше веществ теряется даром. 1 По показаниям Викка, люнебургская инфузорная земля в верхних слоях состоит на 100 частей 1'1з: Кремнезема••••• . . • . •••.• . . •..•••87.85 Уrлекислоrокали.•••• . . • . •••••..• . •. О.75 Окисижелеза•••• . • . •....• . . . •. 0.73 rлинозема . . • . ••••..• . . . . . . . . 0.13 Органических вещестп • . . . • . . . . . 2.28 Воды.••• . •.•••••• . ••••.••• 8.43
О РАСТВОРИМОМ CTEI<ЛI! 385 Двойное э1сидиое сте1tло (1<алиевое и натровое жидкое стеt<ло), по показаниям Деберейнера, может быть иэrотовлено посредством сплавления: Истолченного 1ша рца . . Обожженной соды . Поташа .... По показаниям Фукса из: Истолченного 1сварца . . . . Очищенного поташа . . . . . Обожженнойсоды....... Истолченного древесного угля 152 частей 54 части 70 частей 100 частей 28 )) 22 частн 6 частей Потом его можно получить: 1) посредством сплавления сегне­ товой соли (двойной винной соли I<али и натра) с кварцем; 2) иэ рав­ ных паев калиевой и натровой селитры и кварца; 3) из очищен­ ного винного 1<амня и натровой селитры и I<варца. Этот род жидкого сте1<ла гораэдо легкоплавче, чем предшествующие. Для технических употреблений можно также смешивать: 3 объема креш<оrо раствора 1<ал11евоrо жидн:оrо стекла с 2 объема[ми] » » натрового » » Названием «Fixierungswasserglas» (растворимого сте1<ла, служа­ щего для закрепления или фиксирования) Фукс обоэначает смесь совершенно насыщенного н:ремнеэемом калиевого жидкого стекла с натровою кремнеэемною жидкостью (получаемою посредством сплавления 3 частей обожженной соды и 2 частей толченого кварца). Оно применяется единственно только для эакрепления красок при стереохромии. Заметим эдесь~ что смесь 1 части кремнеаема и 5 частей по­ таша вполне сплавляется весы~а легко в краснокалильном жару. Смесь 3 частей кремнеэема и 1 части поташа сплавляется медленно в сильно краснокалильном жару, а смесь 5 частей кремнеаема и 1 части поташа уже не сплавляется, а только спекается. Натровое (содовое) стекло дешевле калиевого (поташного) потому, во-первых, что сода в настоящее время (за границею) дешевле поташа, а во-вторых, потому, что для соответствующих соединений всеrда потребно кали почти в 11/2 раза больше, чем натра, или поташа в l1/u раэа больше, чем соды. 1 Для пригото­ вления было бы выгодно брать как можно меньше соды и поташа, а больше кремнеэема и песку, потому что все свойства жидкого 1 Это основывается на том, что пай натрия 23 меньше пая калия 39. Потому соответствующие количества кали 11 натра относятся между со­ бою, как (39 +8):(23 +8) = 47: 31, почти= JI/2 : 1. Для поташа и соды отношение паев почтн как lf/0 : 1. 25 За. 2207. Д. И. Менделеев. т. XYII.
386 СТВКЛЯННОЕ ПРОИЗВодс1·во стекла принадлежат кремнеаему, а кали должно 6ыть впоследс'rвни удалено, или оно вредит предмету, на который наложена полива: например, портит цвет дерева, выступает на 1<амне, растравляет материю. Но, 1{ сожалению, нет воаможности брать очень мало поташа или соды, потому что тогда образуется сте1<ло, весьма мало растворимое в воде, т. е. негодное для употребления. Так как способ Фу1<са, состоящий в расплавлении поташа и пес1<у, измель­ чении 11 кипячении сплава с водою, требует весьма продолжитель­ ного времени и не дает ручательства в том, что в растворе нет иабытка натра, то гораздо выгоднее употреблять способ 1{ульмана, состоящий, как мы видели выше, в том, что ~<ремни и тому подоб­ ные сорты кремнезема, размельченные, подnерrают действию 1<ипя­ щеrо раствора натрового щелока в чугунном I<отле, аа1<рыто.м плотною крышкою так, чтобы пары не могли улетучиваться. В этом котле укреплена мешалка для перемешивания пес1<у со щелоком, а для предупреждения разрыва при котле делают предо­ хранительный клапан, 1<оторый соответствовал бы 7-8 атм. давления. Для приготовления натрового щелока (т. е. раствора натра в воде) берут, по общепринятому способу (так пригото­ вляют щелок на мыловаренных эаводах), соду и едкую известь. Щелок растворяет при нагревании и высоком давлении I<ремнезем, и, насыщаясь им, прямо обраэует поливу. В торговле встречаются 33- и 66-rрадусные растворы жидкого стекла. Стекло, приготовляемое по Кульману, содержит обыкновенно на 65 частей кремнезема около 35 частей окиси калия или натрия.* Растворы крепости 33°/0 , 40°/0 и 60°/ 0 , т. е. во 100 частях раствора содержится или 33°/0 ) или 40°/0 , или 60°/0 твердых стек­ лянных частей, а остальное есть вода. Во ыногих случаях та1<ие растворы должно раэводитъ водою. Хороший и крепкий раствор, весьма годный для употребления, имеет уд. вес около 1.24 . При- . rотовленную поливу рааливают в бутылки и плотно аа1<упоривают, чтобы не было доступа воздуха. Если же готовят растворимое стекло по первому, вначале нами описанному способу, то весьма часто его пускают в продажу в .твердом виде, и такие куски прекрасно сохраняются; но при употреблении должно долгое время *В настоящее время растворимое стекло как натриевое, так и калие· вое готовится различных модулей, т. е. с различным соотношением в нем количества молекул Si02 и Na 20 или К2 0. Обычно изготовляют стекла с модулями от 1 до 4.2 . В С,ССР большое распространение nолучили растворимые стекла с модулем 2.40-2.65 (так называемое «двойное», или «Щелочное») и 3.4-З.5 («ординарное», или «нейтральное»). Растворимые стекла поступают в продажу или в виде твердого безводного продукта («силикат глыба»), или в виде гидратированного 'tвердого стекла, или в виде растворов жидкого стекла. [При.м. ред.]
d PACTlSOPHh\OM СТЕКЛЕ кипятить порошок их с водою. На~ фабрике в Вейсгрюне, лет 6 тому назад, пуд твердого сте1<ла прода[вали] по 7 руб. сер., а пуд жидкого - по 2 руб. сер. В настоящее время цена жидкого стекла весьма уменьшилась. Употребление жидкого стекла в технюсе состоит в том, что им связывают или пропитывают ка1ше-либо предметы. Впервые оно было применено в мюнхенсI{ОМ королевском театре I<ак предохра­ нительное средство от огня, причем оно, покрывая предметы из дерева, холста и бумаги, предохраняет их от сгорания. К рас­ твору жид1<ого сте1<ла прибавляют 1<а1<ой-нибудь краски, как то: глины, мелу, костяной земли, растолченного стекла (именно свин­ цового сте1<ла), истолченных доменного или I<ричного шлака, пла­ викового шпата, полевого шпата и т. д. Для покрывания им берут сначала негустой раствор, именно 33°/0 ; жидкое стекло разво­ дится двойным 1<оличеством по весу дождевой воды, и кистью, смоченною в нем, смаэывают предмет. I<огда этот первый слой высохнет, кладут еще слой или даже два и несколько слоев, предварительно дождавшись того, когда предыдущий слой вы­ сохнет, на что требуется, по крайней мере, 24 часа. Для после­ дующих слоев берут растворы более крешше, состоящие иэ равных по весу частей стекла в 33°/0 и дождевой воды. Когда кладут самый последний слой, то считают весьма полезным прибавлять к нему мелкоистолченного мела. Должно полагать, что и показали мне некоторые опыты в малом виде, что лучше всего последний слой покрывать спустя некоторое время раствором нашатыря, потому что он делает кремнезем свободным и насыщает щелочи. Предмет, покрытый таким растворимым стеклом, представляет раз" личные отношения к са~ши. поливе. В некоторых случаях, как, например, при покрышке дерева, происходит разложение поливы главным обрааом при содействии воздуха и именно заключающейся в нем углекислоты. Она соединяется со щелочью поливы и обра­ эует поташ или соду, а кремнезем в виде коры облекает те части, до которых успел проникнуть. В других случаях самый материал покрываемой вещи способствует затвердению поливы, обраэуя с нею твердое химическое соединение. Это случается, например, каждый раэ, когда в покрываемой вещи есть из~есть, потому что она со­ единяется тогда с кремнеземом. Потому-то и прибавляют к послед• нему или верхнему слою поливы мела, чтобы обраэовать на поверх­ ности тела кремнеземистую иэвесть. Но, во всяком случае, при­ месь свободной углекислой щелочи, например соды, и сода, обра­ зующаяся при действии углекислоты воздуха на поливу, вредно действуют на покрываемый предмет или, по крайней ·мере, не приносят пользы, а напротив того, выветриваются и дают на поверхности налет. Посему было бы полеано удалять натр иэ про-: 25•
388 СТЕКЛЯJiНОВ ЛРОИЗВОДСТВО питанного предмета, или, по крайней мере, превращать его в без­ вредное те.'lо. Кульман посоветовал употреблять для этой цели кремнефтористоводородную 1<ислоту. 1 Она, I{aI< иавестно, есть одна из не.многих 1шслот, дающих с щелочами труднорастворимые соединения. Предмет покрывают сначала жид1<им сте1{ло.м, а потом смачивают названною кислотою. Тогда последняя соединяется с щелочью поливы и образует, равно 1<а1< I<ремнезем, плотную массу внутри или на поверхности тела. Тогда уже не будет обра­ ао[вы]ваться сода или поташ; следовательно, не будет выветривания и порчи покрываемого предмета. Этот способ, впрочем, довольно дорог, 2 и его, конечно, лучше заменять покрытием нашатырным раствором. При употреблении последнего под конец получается (если взято натровое стекло) водный кремнеаем и поваренная соль (ее ыожно отмыть водою), 1<оторые останутся на предмете, и аммиак, который улетит вместе с паром воды. Теперь нам будут по­ нятны все применения, которые может и.меть жидкое стекло, или полива, или Фуксово стекло. Первое применение относится к дереву. Станем называть дерево, покрытое поливою, ОI<ремнелым деревом. Такое дерево, действительно, во многом сходно с природным окаменелым, окремнелым деревом, ибо последнее и есть дерево, проникнутое насквозь кремнеаемом (или другим твердым телом). Окаменелые деревья лежат миллионы лет под землею и не портятся, и если бы мы мог.11и получать столь же окаменелые деревья, то могли бы строить негорящие, весьма твердые, не гниющие, поли­ рующиеся и вековые вещи, впрочем, лишенные многих свойств дерева (например упругости). Конечно, можно было бы подвергать окремнению только уже готовые предметы. Эту задачу предстоит решить практике со временем. Ныне употребляемое окремнение есть первый шаг к этому. Окремнелое дерево не горит, а тлеет, трудно гниет, легко чистится, не пропускает влажности и паров, а потому весьма полезно в тысяче случаев, о которых нет даже нужды упоминать; потому-то на многие поделки полезнее упо­ треблять такое дерево, чем обыкновенное. Окремнелое дерево при­ нимает другой цвет. Так, молодой дуб становится похожим на ста­ рый, темный. Вообще же окремнение вредит виду дерева, а потому лучше всего покрывать одновременно краскою и поливою. Такое дерево удобно ыыть водою. Для окремнения дерева должно брать жидкий раствор, потому что в противном случае он неглубоко ... 1 Для получения ее нагр~вают смесь плавикового шпата, песку и сер­ ном кислоты и происходящим газ проводят в воду. В воде образуется осадок кремнезема и раствор кремнефтористоводородной кислоты. 2 Кульман называет покрытие предмета поливою «окремнением» (силикатизированием), а покрытие кремнефтористоводородною кисло· тою - «фторокремнением».
о РАСТВОРИМОМ ст~клв 389 nроникает в дерево, и такое дерево nerI{O дает трещины. Теперь мы по1<ажем, ка1< жид1<ое сте1<ло относится к некоторым неорга­ ничес1\ИМ веществам, а потом перейдем и к другим применениям его. Мел с жид1<им сте1<лом дает очень плотную массу, при высы­ хании получающую почти твердость мрамора. При этом не проис­ ходит никакого химического изменения, никакой перемены состав­ ных частей в 1<ремне1<ислую иавесть и угле1шслое J{али. Затверде­ ние проиаводится или действием силы сцепления, или тем, что жидкое сте1\ло и угле1<ислая известь прямо, т. е. не разлагаясь вааимно, вступают в слабое химическое соединение. Та1< же, как мел, 1< жид1<ому стеклу относится и мел1<оистолченный .мрамор. ДолоJ1tит, 1\а>l(ется, несI<ОЛЫ{О превосходит иавестняк в свя­ зывающей силе; та1\ как он значительно тверже известняка, то уже оттого масса, составленная иа ero порош1<а и жидкого стекла, представляет больше сопротивления внешним, механическим и хими­ чес1<им влияниям. Во всяком случае, он принадлежит к лучшим средствам для свяаывания жид1<оrо сте1<ла и для сделания его не" растворимым в воде. Фосфорно1Саслая известь (костяная земля) дает с жид1<им сте1<лом очень плотную массу, причем не происхо" дит химичес1<оrо действия или изменения составных частей. Будучи стерто с гашеною известью, жид1<ое стекло с1<оро свертывается и медленно высыхает в довольно твердую массу. При этом обра­ зуется кремнекислая иавесть, а I<али выделяется. Истол~tенный кварц имеет мало сцепления с жидким стеклом. Но если кварц предварительно смешать с некоторым количеством распавшейся на воздухе извести, то получается очень плотная масса. Подобно истолченному кварцу относятся к жидкому стеклу обожженная глt~на и фарфоровая земля; напротив, пористые гли­ няные сосуды по наnитании их жидким стеклом и по высушении дел~ются очень крепкими. 01-сись цинuа (и цинковые белила) и .Аtагнезия особенно сильно действуют на жидкое стеклq и притом, очевидно, химически, причем кремнеаем и часть кали соединяются с окиtью цинка или магнезией и, вместе с тем, образуется несколько углекислого I<али. Магнезия принадлежит к сильным свяаывающим средствам жидкого стекла. Гипс, стертый с жидким стеклом, тот­ час свертывается и при высыхании очень скоро выветривает боль­ шое 1<оличество сернокислого кали или натра. Масса по высыха­ нии бывает немного .rгверже обыкновенного гипса. Такое отношение ясно показывает, что сделанные из гипса предметы нельзя напи­ тывать жидким стеклом, чтобы сделать их твердыми и неиаменяе­ мыми на воздухе; потому что от свертывания гипса жидкое стекло не может проню<ать в них. Лучший реэультат дает ангидрит (безводная сернокислая известь) и, подобно ему относящийся, сильно обожженный гипс. Гидравлические 1~ементы (например
З90 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО портландскиl;t), замешанные на растворимом стекле, затвердеваtот весьма быстро. Из вышеупомянутого весьма ясно, что второе, еще более важ­ ное применение поливы есть окремнение известняков. Если 1<усо1< мо1<рого и мягкого мела опустить на несколыш времени в жид1<0е стекло, то мел станет твердым, непишущим, полирующимся. Это происходит, по мнению некоторых, от того, что известь .мела обра­ зует с кремнеземом поливы нерастворимое вещество, 1<оторое вместе с самою поливою дает тело, совершенно сходное по сход­ ству с обыкновенным стеклом; потому что в последнем, I(роме кремнеземистого натра (полива), эа1<mочается еще кремнеземистая известь. Кроме того, и сама уrле1<ислая известь мела с кремнезе­ мистою известью образует химичес1<ое соединение. Словом, масса каменеет. Итак, вы имеете рыхлый мел, пористый, 1<рупчатый известняк, например вроде того, I<aI<ИM изобилуют окрестности Одессы, вы имеете 1'1Яг1<и1;t доломит, на1<онец мяr1<ую плиту. Из них вы легко выточите камни по форме, вам пригодной. Если сло­ жите из них дом, то он будет сырой, холодный, непрочный; но вы прежде окремните ваши ){а:мни и тогда получите прочнейший дом. С поверхности вы можете его отполировать, нарезать на нем фигуры, придать всевозможные формы. Вам можно будет мыть стены вашего дома, - вам нечего бояться сырости, и чем дольше будет стоять ваш до~1, тем прочнее и каменистее будет становиться. Способ приготовления искусственных камн.еl;t очень прост: вымы­ тый и слегка нагретый песок, смешанный с небольшим количеством обожженной извести, смачивается нагретым жид1<им сте1<лом до тех пор, пока образуется тесто, которое убивается в формы. После того как это тесто сделается в форме несl{олько плотным, оно вынимается из обложенной внутри листовым железом или на­ мазанной маслом формы. И камень высыхает на доступном воз­ духу месте. Для того, чтобы при зтом употреблять 1<ак можно меньше я<идкого стеr<ла, во внутренность массы можно закатывать маленькие комки. Посредством стараний Кульмана жидкое стекло во Франции нашло большое применение в строительном искусстве. В наших странах нет камня, годного для скульптурных украшений, но много мела, песку. Пропитайте мел поливою, смешайте с нею песок, прибавьте предварительно каких угодно I<расок, и вы дома можете получить и мраморовидные и яшмовидные камни всякого цвета. И это еще далеко не последняя услуга 01<ремнелой извести. Известь служит, I<ак известно, для скрепления (цементом) кирпи­ чей и каменьев, для беления и I<рашения стен. В обоих случаях окремнелая известь пригоднее обыкновенной. Известь, смешанная с водою и пес1<ом, служит цементомJ потому что при действии времени я под влиянием воадуха образует твердую каменистую
О РАСТВОРИМОМ СТЕКЛЕ 391 массу. Та1\ой цемент выходит и плотнее, и прочнее, и действует быстрее тогда, J{Orдa к изr-ести будет прибавлено растворимое стеJ(ЛО:~ потому что в последнем случае легко происходит I(ремне­ земистая известь - вещество, 1<а1< мы уже говорили, твердое и постоянное. Особенно важн6 употребление жищ<оrо сте1\ла в смеси с иэвестыо для подводных работ. Там не может быть употребляема обыкновенная иэвесть, потому что она размывается водою, и для всех подобных построе1< употребляют дорогой цемент или гидра­ влическую известь, 1\оторая находится тольн:о в немногих местно­ стях и потому дорого ценится. Чаще всего для подводных работ употребляют смесь обыкно­ венной извести с цементом, т. е. та1ш.м веществом, которое обра­ зует с обы1шовенною известью гидравлическую, твердеющую под водою иэвест1<у. Та1ше цементы всегда содержат такое вещество, в 1\отором есть глинозем и кремнезем, способные образовать с из­ вестью твердое нерастворим_ое соединение. Такой цемент обраэуют пуццолана, трас, даже простой кирпич и др. Но действие этих цементов тем лучше, чем больше в них кремнезема, могущего переходить в раствор; посему жидкое стекло с большим удобством и выгодою может заменять дорогую пуццолану и другие цементы. Для того смешивают 100 частей жженой извести с 10-12 частями сухого Фуксова стекла и смесь прямо употребляют для подвод­ ных работ. Этот способ получения гидравлической навести есть один из самых рациональных. Стеклянная полива с большою пользою может итти для ·окраски стен домов и 1\0.мнат. Обыкновенные, употребляемые в технике извест1<овые, клеевые крас1<и представляют многие неудобства, осо­ бенно же то, что они пач1<а1от, не могут быть мыты, теряют вид от дождя, легко выцветают и потому требуют частой поправки. Примешивая к известковой крас1{е жидкого стекла, мы получим после окраски почти стекловатую поверхность, которая превос­ ходно удовлетворяет всем требованиям. Она имеет в особенности то важное достоинство, что может долго сохраняться и от мытья становится I<аждый раэ каI< бы новою; притом, покрывая стену плотным слоем, она защищает дом от сырости, ветров и т. п. Для того, чтобы выкрасить стену такою краскою, поступают так: сперва покрывают стену слабым раствором поливы или, лучше, насосом опрыскивают всю стену. Высохшую стену покрывают смесью мела, жидI{ОГО стекла и краски, а иногда смесью одной краски с жидким стеклом. Последнее окрашивание повторяют не­ сколько раз. Для белой I\раски употребляют мел или, лучше, цин­ ковые белила. Употребляя смесь поливы с белилами, получают краску, весьма быстро высыхающую, а чтобы воспрепятствовать зтоьrу, прибавляют 1 /~- 1/2 части порошка тяжелого шпата (барита,
392 СТЕl<ЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО т. е. серноl{ислой окиси бария). Разумеется, при кремнеземном крашении должно избегать всех I<расящих веществ, I\оторые изме­ няются от щелочного свойства жидкого стекла, не могут быть также употребляемы металлические 01п1си, лег1<0 разлагаемые жидким стеклом. Потому при зтом нельзя употреблять свинцовых белил, хромокислой окиси свинца, шелевой зелени, швейнфуртской зелени, берлинской лазури и многих друrих красок, но все-таки ряд упо­ требимых красок достаточно полон. Пригодные краски суть хро­ мокислый барит (баритовая желтая 1\рас1ш), хромокислая окись цинка (цинковая желтая крас1(а), неапольская желтая краска, шмалъта, ультрамарин (голубой и аеленый), сернистыП кадмий, 1<иноварь, сурик, колькотар, сосновая сажа и т. п. Можно также выкрасить стену обыкновенною крас1<ою или покрыть обоями и потом сверху покрыть сте1<лянною поливою. Какой род жидкого стею1а лучше употреблять для краше­ ния, - это теперь еще не решено определенно. l{алиевое жидкое стекло могло бы дать более крепости, чем натровое; последнее же во всяком случае имеет преимущество перед первым в том, что оно, будучи при одинаковом содержании жидкого стекла жиже, чем вязкое и густое калиевое жидкое стекло, может проникать в :малейшие промежутки и расщелины. Двойное жидкое стекло, кажется, соединяет свойство обоих предыдущих родов и вообще ~югло бы заслуживать преимущество на основании дешевизны его. На жидкостеклянных I<расках показывается то скорее, то позже налет в виде пыли, иногда леrкаs1 I\ристаллическая плесень. Это явление испугало многих и сделало жидкое стекло подозрительным. Однако это явление не столько опасно, сколько показывает, что процесс отвердения идет хорошо, - именно при атом выделяется несколько щелочи, и кремнезем, J<оторый тогда делается глав­ ным связывающим средством, может свободно действовать на свя­ зываемое тело. Этот налет может быть стерт мо1<рою губкой. Этот продукт выветривания всегда есть углекислый натр, даже тогда, когда жидкое стекло изготовлено с поташом, который всегда заключает больше или меньше натра. Кульман рекомендует для крашения смесь крахмального клей­ стера и жидкого стекла (1 объем крахмального клейстера и 1 объем раствора ·жидкого стекла 35-40-градусного); последнее делает 1<лейстер Жиже и тем дает возможность равномерно накладывать краски. Эта смесь может еще быть полезнее для покрывания во­ дяных I(расок всех родов, причем от этого происходит очень проч­ ный и блестящий лак. 1 1 По этому случаю Кульман стараJiся обратнть внимание архитекто" ров и живописцев на действие извести и барита на крахмальный клей­ стер. Посредством этого действия можно чрезвычайно деше~ые краски,
О РАСТВОРИМОМ СТЕКЛЕ Крас1<ами, приготовленными на поливе, можно красить металлы, например железо, чугун, цию<, медь. Выкрашенные вещи мо~но безопасно нагревать; тогда 1<ремнеэем образует на металле соеди­ нение еще более плотное. Выкрашенные металлы, устраненные от доступа воздуха, защищаются та1<им образом от ржавчины. Осо­ бенно пригодно подобное окрашивание для печей и заслонок, для ~<отлов, паровиков и т. п. Стек!Jянная полива может также служить для 01<раски и живописи на стекле, фарфоре, глИняных изделиях и т. п. Смесь краски и поливы, высыхая на стекле, оставляет окрашенный плотный слоя, 1<оторый часто не отмывается горячею водою. Для ОI<рашивания стекла в молочный цвет смешивают по- 11иву с порошком тяжелого шпата. Окрашенный этим путем пред­ мет при про1<аливании покрывается совершенною эмалью. Стеклян­ ные, фарфоровые и металлические вещи могут быть скрепляемы посредством 1<репкоrо или rycтoro раствора Фуксова стекла. Для того нагретые 1<уски на месте слома смазывают поливою, прикла­ дывают, связывают и дают стоять в теплом месте. Примешивая мелкоистолченные наждак, мумию или глину, можно получить чрезвычайно I<репкую замазку, особенно, если спаянную ею вещь прркалить. Далее жидкое стекло может быть употребляемо для изготовле­ ния не содержаще~t свинца глазури, вместо буры при паянии, для закаливания и сваривания стали, вместо мыла при стирке, как средства для удобрения, и жидкое стекло уже по своему виду (в сгущенном растворе) весьма сходно с раствором клея. Его можно назвать минеральным клеем. И действительно, жидкое стекло можно употреблять для с1<леивания бумаги, для подклейки тканей, для склеивания разбитых сте1<лянных, фарфоровых, глиняных и многих каменных предметов. Растворимое стекло есть отличное средство для сохранения архитектурных украшений, как показали много­ численные приложения, сделанные г-ном Роша (Rochas) в 1852 r. в Париже. Он употреблял растворимое стекло для этой цели в Лувре, в Соборе божией матери и других публичных зданиях, носящих много украшений. Для этой цели стену обливают сперва водою (из насоса), потом сушат и потом обдают дождем (из на·· соса) слабого раствора поливы, а для мягких известковых камней (из которых особенно легко резать украшения) берется раствор крепости в 5-7° Боме, для крепких камней в 7-9°. Обливание производят несколько раз все боле~ и более слабым раствором, кончая обыкновенно раствором в 3° Боме. именно состоящие из мела, каолина, алебастра, охры 11 т. п. и клейстера, привести в такое состояние, что они не будут смываться даже теплою водою,
394 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО Смесь жид1<оrо стен:ла и красок может служить для печатания на бумаге (для обоев) и на материях. Для такого печатания упо­ требляют или растворимое вещество, переходящее впоследствии в нерастворимое, или нерастворимое тело, которое в таком случае накладывают на поверхность тела и прю<репляют I< ней. В том и другом случае для OI<pacI<И потребно та~<ое вещество, I<оторое скрепляло бы ткань и крас1<у, необходима так называемая протрава. Для нее обыкновенно употребляют раствор уксусно1<ислого глино­ зема, получаемый чрез смешение 1<васцов и свинцового сахара. Ткань пропитывают таким раствором и сушат. Тогда у1<сусная кислота улетучивается, а оставшийся глинозем не может уже быть отмыт от ткани. Пропитывая ее 1<раскою, получим прочную 1<рас1<у, происходящую от того, что глинозем соединяется или удерживает краски. Для протрав можно употреблять и многие другие вещества, способные плотно приставать к ткани, соединяться с I<рас1<ами, переходить из растворимого соединения в нерастворимые и не вре­ дящие ни ткани, ни краскам. Такие условия в отношении ко многим краскам имеет стеклянная полива. Кульман для окраски бумаги и тканей смешивал краски с поливою и печатал узоры, или покрывал ткань поливою и после печатал на ней краскою. Образующееся (от влияния воздуха на поливу) углекислое кали можно отмывать водою, чтобы оно не вредило ткани. Можно также насыщать кали и делать кремнезем свободным при содействии слабых I<ислот, например уксусной, соляной и др. НабоИ~а некоторых красок выходит весьма прочною и обходится дешевле, чем всеми другими протравами. Это относится, например, к ультрамарину. Стеклянную поливу можно употреблять также для серебрения и золочения листками и порошком, для книгопечатания и для чернил. По совету Кульмана, смесь мелкоистолченноrо угля и поливы дает пре1<расные чернила. Такие чернила легко получаются, если в раствор едкого щелока опустить кусок кожи и к полученной смеси угля и щелочи прибавить водного кремнезема. Одно. из самых цнтереснеЯших и значительнейших применений жидкого стекла, бесспорно, есть применение его к живописи, в новом роде фресковой живописи, которое названо Фуксом стереохро.миею. При этом роде живописи жид1<ое стекло составляет связывающее средство красок и их грунта. Из произведенных Фуксом изысканий следует, что стереохромия может быть применима не только для стен, но с выгодою может быть накладываема и на другие осно­ вания, а та1<же посредством ее может быть изготовляема и моль­ бертная живопись небольших размеров и, кроме того, что стерео­ хромические изображения и крашения на некоторые основания могут быть наносимы непосредственно, т. е. без среднего грунта.
О РАСТВОРИМОМ СТЕКЛВ 395 При собственно стереохромии или стенной и монументной живо­ писи на извесписоволt грунте должно особенно обращать внимание на фундамент, именно на известковый грунт, нижний 2рун1п и верхний грунт. Существенное в этом составляет то, чтобы дать грунту постепенно одИI-ШI{овые каl\шеобразные свойства и, та1( ска­ зать, сплавить ero со стеною. Первая подма31(а, или нижний грунт, делается обыю-ювенно из обыкновенной известковой штукатурки, та[{ что неровности стены сглаживаются и I<аыни хорошо покры­ ваются. Та1<им образом произведенную подмазку оставляют не только хорошо высохнуть, но еще на нес1<олько дней оставляю1· действию воздуха затем, чтобы [известI{ОВЫй слой мог поглотить из воздуха углекислоту]. Поглощение углеI{ИСлоты можно ускорить посредством смачивания извест.1<и раствором углеl{ислоrо аммиака. Когда шту~<а­ турка совершенно высохнет, тогда для тоrо, чтобы у1{репить ее и сделать держащеюся на стене, употребляют жидкое стекло, кото­ рым она и напитывается. Для этого употребляют натровое или двойное ЖИдl{Ое сте1<ло, разбавленное таким количеством натровой кремнеземной жидкости, что оно бывает не опаловым, но совер­ шенно светлым. Когда нижний грунт будет таким образом укреплен, наносят верхний 2рунт, который должен принять изображение и который, будучи одинаковых свойств с нижним грунтом, наносится на него почти в линию толщиною, по возможности ровнее, и когда он высохнет, обтирается жестким песчаником затем, чтобы снять тонкий слой углекислой извести, который образовался при высы­ хании и который препятствует всасыванию раствора жидкого стекла, а в.месте с тем и затем, чтобы дать поверхности потребную шеро­ ховатость. Фу1<с считает лучшим уничтожать известковую корку химическим средством, именно - разведенною фосфорною кислотою. Когда верхний грунт хорошо высохнет, его напитывают жидким стеклом для того, чтобы дать ему надлежащую плотность и спла­ вить его с нижним грунтом. На совершенно высохший верхний грунт наносятся краски просто с чистою водою, при частом вспры­ скивании стен водою. Тогда ничего более не остается, как только надлежащим образом укрепить I{раски, на что определяется выше­ упомянутое жидкое стекло для фиксирования; но так как краски держатся очень слабо и не допускают употребления кисти, то жидкое стекло вспрыскивается на стену в виде мелкого дождя или пыли посредством особой, изобретенной для того брызжущей машинки. Когда краски будут хорошо закреплены, рисунок будет готов. Наконец, спустя 2 дня он вытирается винным спиртом) чем сни­ маются грязь и пыль и выесте с ними и несколько сделавшиеся свободными щелочи. Для красильного грунта Фукс рекомендует цемент из жидкого стtкла, с;остоящий из Gмеси раствора жидкоrо сте~ла с истолченным
396 СТЕКЛЯННОЕ ПРОИЗВОДСТВО мрамором, доломитом, 1шарцевы.м песком и распавшейся на воздухе известкой. Как стереохромические краски употребляют цинковые белила, хромовую зелень (01<иси хрома), I<обальтовую зелень (Рин­ манову зелень), хромовую I<расную крас1{у (основную хромокислую окись свинца), цию<овую желтую крас1{у, окись железа (светло­ красную, темнокрасную, фиолетовую и бурую), сернистый кадмий, ультрамарин, охру (светлую охру, охру телесного цвета, золоти­ стую охру), терра ди сиена, умбру и т. п. Киноварь отвергается, потому что она на воздухе делается бурою и, наконец, совершенно черною. Кобальтовый ультрамарин после закрепления кажется гораздо светлее и потому не употребляется в стереохромии. Стереохромию должно рассматривать как новый род живописи, потому что при ней употребляется связывающее средство, совер­ шенно от.11ичное от подобных средств всех родов живописи. Ее отличие, не обращая внимания на художественное совершенство, находится в красильном грунте, причем он способен выдерживать всякий ю1имат и противостоять ~ш-югим еще опаснейшим влияниям дыма, кислых паров, разным переменам температуры, граду и т. п .. которые были бы губительны для фресок. Жидкое стекло как свя­ зывающее средство, которым не толы<о укрепляется красильный грунт, но вместе с ним сплавляются и окремняются 1<раски, соста­ вляет существо этого рода живописи: от него значительно возвы­ силась фресковая живопись, грунт l{ОтороИ состоит из штукатурки. Художнику стереохромия представляет значительные выгоды, - при ней живопись находится совершенно в его распоряжении, и он бывает господин материала; между тем 1<ак при фресковой живо­ писи он бывает в распоряжении этого рода живописи. Он может, по желанию, прерывать свою работу и снова продолжать ее спустя долгое или короткое время. С фресковой живописью она имеет общего и перед масляной живописью лучшего то, что изображения бывают не блестящи и зритель может рассматривать их во веяном положении. Столь многочисленные применения жидкого стекла заставляют полагать, что оно со временем займет почетное место в ряду веществ, необходимых для промышленности. Употребление Фуксова стекла еще столь ново, что, без сомнения, его ожидают многие улучшения, Но не должно ошибаться в надеждах извлечь из него те выгоды; каких оно не может принести. Так почти всех - и прежде всего - поражает способность стеклянной поливы делать дерево несгораемым и нег1-tиющим. Но нам кажется, что в этом отношении должно ожидать от поливы наименьшей выгоды. Мы основываем наше мнение на следующем: 1) окремнение дерева обходится довольно дорого; 2) окремнелое дерево становится хрупким; 3) оно способно тлеть; 4) и медленно гниет; 5) вода вымывает со време-
Ь РАСТВОРИМОМ СТЕКЛЕ 397 нем часть поливы, xoтSI не может отмыть остальной части; 6) поташ или сода выветривается и притягивает влажность; 7) дерево теряет свой цвет и многие из свойств и т. д. Если 01<ремнелое дерево и будет когда-либо введено во всеобщее употребление, то не иначе, ка~< при возможности получить совершенно 01<аменелое дерево, при­ том лег1<им способом. Полезно было бы ОI<ремнелое дерево вымы­ вать водою. Тогда вода извлекла бы образующиеся углекислые щелочи и весь избыток поливы, так что не было бы бесполезной потери материала. Для подводных и подземных работ было бы весьма полезно употреб.'1ять окремнелое дерево точно так же, I<at< и всю<ое дерево, пропитанное минеральными веществами, напри­ мер берлинскою лазурью, гипсом и др. Скорее всего можно ожидать применения окремнелоrо дерева в тех местах, где есть большая опасность от пожара и где необходимо, однако, употребление дерева, и оно не может быть заменено камнем, например в банях, сушильнях и т. п. Гораздо большего ожидаем мы от других при­ менения стеклянной поливы, особенно в отношении к окраске стен и тканей. Здесь открывается богатое поле для опытов и исследо­ ваний. Главное, предлагаемое средство для укрепления красок rораэдо дешевле известных нам до сих пор, особенно, если при­ нять во внимание прочность, какую, например, дает полива стен­ ным краскам.* * Растворимое стекло в настоящее время нашло широкое применение в разнообразных областях промышленности: в строительном деле для про­ питки разнообразных пористых материалов, в качестве вяжущего мате­ риала, для изготовления искусственных камней, для силнкатирования шоссейных дорог, для силшсатирования и укрепления грунтов при различ­ ного рода сооружениях, для создания огнеупорных и кислотоупорных Цементов, в абразивной промышленности для изготовления шлифовальных кругов, в качестве диспергирующеrо вещества, как моющее средство, в бумажной, текстильной и других областях промышленности. [Прим.ред.]
ЛИТЕРАТУРНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ книг н статей по стеклоделию, употребленных при составпении этой книги или могущих служить для изучения етоrо предмета История стенподелия Joh. Kиnkel's vollstandige Glasmacl1erkunst, 2 Thelle, NUrnberg, 1785. White history of inventions и сокращенно: Dingl. Journ. XXV, 61. Kranitz. Okonomische Enzyclopadie etc., XVIH, 585. Schiiler. BerJcht iiber die Glaswaaren der Londoner Industrleausstellung 1851, Berlin, 1853, 1ll, 275. Pariser Ausstellungsbericht. Berlin, 1856, 445. Статистина стеклоделия Mac-Cu/locli. Statisticar account of the British Empire. London, 1837. Die franzOsische Glasfabrikation lm Jahre 1834. Dingl. Joнrn., LlV, 381. В. Шмидт. 06 русском стеклянном производстве. Сборннк Мнн. финансов, 1862. Свойства стекла Ueber das Trnbwerden des Glases von Splltgerber. Dingl. Journ., CXIII, 28. Ueber das Triibwerden des Glases von Vogel und Reisclzauer. Polytechn. CentralЫ., 1859, 1286. Leydolt (о кристалличности стекла). Poggendorff Annalen, LXXXVI, 1494. Ueber Entg1asung von Pelouze. Polytechn. CentralЫ., 1835, 1099. Dem Scheibeng1ase die Eigenschaft des ErЬlindens zu nehmen. Polytechn. CentralЫ., 1855, 889. Analysen von krystallisiertem und entglastem Glase von Terreil. Polyteclш. Cen tralЫ., 1858, 283. Veraпderung des Glases durch langes Liegen in der Erde. Ding1. Journ., LXXIX, 236. Ueber d.ie Dehnbarkeit des Glases von Deuchar. Dingl. Journ., Х, 55. Glasanalysen. Polytechn. CentraJЫ., 1850, 105; 1855, 1466; DJngl. Journ.1 LXXXVIII, 157; XCVII, 71; XXXIX, 27, 43. О фабрикации стекла вообще Ant. Nerl. Ars vitrarla. Amsterdam, 1668. Encyclopedie methodiq ue. Arts et metlers, Glaces et Verres. DJcHoпnaJre tecl1no1ogique etc. Paris, 1822. Glaces et Veпes.
ЛИ'f!РАТУРНЫЙ У:КАЭАТ!JJЬ UГj. Df ctiona ry of Arts etc. Lon donJ 1846. Karmarscll und Неегеп. Technisches Worterbuch. Zwefte Auflage. Versuch einer ausНilirlicl1en An\eitung zur Glasmacherkunst nach dem Fran- zбsiscl1en des Biirgers Loysel und nach eigeпen Erf ahrungcn bearbeltet. 1 Tl1eil. Franltftart а. М., Andreasche Buchl1andlung1 1802. Desse1ben Werl\es, П Thei1, 1818. Russische Glasfabrikation Jm J alire 1829. Dingl. Journ., XXXIV, 31. Amerfkanisch~ Glasf.Jbrikation im Jal1r~ 183U. DingJ. Journ., XXXVJ 297. Klrn. Ueber Glashiitten betrieb im Bo11mer Walde. Bairl5cl1es GewerueЫatt, 1831, 239. Douze lei;ons sur l'art de la verrerie par Peligot. Annates de Conservatoire des arts et metlers, 1862, Jan v. О смешении. Polytechл. CentralЫ., 1848, 1044; 1850, 51, 105; 1852, 1395. Preclztl, Encyclopёdie, VI, 567. Dumas, Ch1шfe appliquee aux arts, VIII. Wagner, Tecl1nologie, II, 1859, 294. Stein. Die Glasfabriltatюn. Braunschweig, 1862. (Один из выпусков сТехно­ логии» Боллея). А. Чуzунов. Исследование стекловаренного производства и современного состояния его в России. Казань, 1856. В. В. Писарев. Ру1соводство I\ производству листового зеленого стекла. Санктпете рбу рг, 1855. В. В. Писарев. Ру1соводство к производству листового белого, богемского и др. сте1шл. Санктпетербург, 1857. Окрашенные стекла De Montamy. Traite des couleurs р. la pelnture en emai1. 1765. Peter de Bieil. Dle Kunst auf Glas zu mahlen. Niirnberg, 1779. Thevenot (красное стекло), Bullerin de la Soc. d 1 encouragement, 18461 487. Bedford (о т~м же), DingJ. Joum .• CII, 390. Kiinstllcher Aventurin. Dingl. Journ., XCIX, 431. Hllmatlnon von Pettenkofer. Polytechп. CeпtralЫ., 1848, 605; 1857. 938. Schwarzes Glas aus Kleselerde und Kohle пасh Ргаtег. Diпgl. Journ., LXXXIII, 420. Scl1warzes Glas durch Schwefelmetalle nach Splltgerber. Poiytechn. Centr~IЫ., 1855, 1303. BereJtung des Goldpurpurs. Dingl. Jourп., LJ, 375. RuЫnglas nach Fuss. Verhandlungen des Vereins zur Befl)rderung des Ge- werbefleisses in Preussen, 1836, 20. Ueber _goldhaltiges Glas von Splitgerber. DJngl. Journ .• XCII, 40. Rose. Ober rothes Glas. Polytechn. CentralЬI., 185 l, 250. Schubart. Ueber rothes und Ыaues Glas. Dingl. Joum., XCIV, 282. Ueber den Einfluss von Warme und Licht auf die Farben des Glases von Bonfemps. Pol) techn. Cen(ralЫ., 185U, 105. Faraday. Bulletin des sciences technologiques, Т. II, 134. Ueber dfe Farbung des Glases durch verschiedene Stoffe von Bontemps. Dingl. Journ., CXIV, 394; CXV, 431. ChamЬlant (об обесцвечении стекла). Polytechn. CentralЫ., 1857, 1008. Об узорчатом стек.11е. Polytechn. CentralЫ., 1847, 187; 1848, lt,,52; 1852, 847. Оптическое стекло Bontemps. Dlngl. Journ., LXXIX, 44; XCVII, 358. Oulnand. DingJ. Joum., LXXX, 35. Daguet. Journ. f . prakt. Chem. von Erdmann, 111, 218.
400 CTl!l<.rI.SIHHOI! ПРОИЗВОДСТВ() Ппавипьные печи Nlcholson und \'Vadswortlz. Polyteclш. Centralbl., 1847. 185. Chance. Polytechn. CentralЫ., 1848, 1049. е Deeley. Polytechn. Centra1Ы., 1852, 683. C/iance (антрацитовые). Polytechn. CentralЫ., 1853, 1061. Blinkhorn. Polytechn. CentralЫ., 1854, 1187. Mackay. Polytechn. CentralЫ., 1854, 803. Bellford (газовые печи). Polytechn. CentralЫ., 1855, 360. Wlzite. Polytechn. CentralЫ., 1858, 1008. Schinz. В сочинении: Dle Warmekunst etc, Stuttgart, 1858, 540. Kirn, Ueber Dimensioneп der Oefen und Hafen fUr Holzfeuer. Joнrn. f. prakt. Chemle von Erdmann., XI, 34. Добавочные печи Chance (о капенкuах). Polytechn. Centralьt., 1848, 1049. Bllnkhorn. Polytechn. CentralЫ .• 1854, 1188. Farthing (о правильных печах). Polyrecf1П. CentralЫ., 1847, 1403. Chance und Bodger. Polytechn. CentralЫ., 1847, 186. Deacon. Polytechn. CentralЫ., 1847. 886 . Roscher. Polytechn. CentralЫ., 1856, 618. Poschinger. Polytechn. CentralЫ., 1857, 394. Coffan. Ding1. Journ., XLII. 348. Change. Dingl. Journ., LXXXIX, 371. Hutter. Brevets d•inve11tfons, Т. XXII, 363. Leonard. Brevets d•inventions, Т. XLVI. 214. Schwarz (описание правильной печи с рельсами). Dle C11emie und Indu· strie unserer Zeft. 1857. Выработка Vorrfchtung zum Bfasen von Glasflaschen mit Schraubengewlnde. Potytechn. Cen tratЫ., 1853, 924. Х.порр. Dle Spiegelgiesserei in Ravenhead. Dingler's Journ., CIV, 185. Roblnet's Vorrichtung zum BJ~sen. DingJ. Jourл., XL VI, 406; XLVIII, 77. Gerke. Ueber engllsche Messingformen. Verhandlungen des Verelns zur Befбrderung des Gewerbeflelsses in Prcussen, 1827, 103. Qerke. Ueber Vereinlgung der Formarbeit und Stuhlarbelt. Ebendaselbst. 1828, 197. . Mackay (оконное стекло). Polytechn. CentralЫ., 1854, 803. Walter (оконное стекло). Polyrechn. CeпtralЫ., 1858, 764. Binet (оконное стекло)" Po1ytechn. CentralЫ., 1860, 458. Bull. de la Soc.• d 1 enc., 1859, 601. Tafelg1as, gerieftes. Polytecl1n. CentralЫ., 1853, 636. Concave-Olaser aus ebenen Scheiben nach Thompson und Ford. Polytechn. CentraJЫ., 1852, 1168. Giessen des Glases nach Warren. Polytechn. CentralЫ .• 1856. 329. Splege1- und Tafelglas. Polytechп. Сеп tralЫ .• 1847, 185. SpiegeJgJas пасh Hartley. Polylechn. CentraJЫ., 1848, 1050. Spiegelglas nach Bessemer. Dingl. Journ., LXXXV[, 182. Spiegelglas nach Qrosfield. Dtngl. Journ., LXXXVI, 424. Gewundene Rбhren. Polytechn. CentraIЫ.1 1847, 1404. Perlenimitatlon nach Oeissler. Verhandlungen des Vereins zur Befбrderung des Oewerbefleisses in Preussen, 1860, 66.
JIИТЕРЛТУРНЫЙ УI<ЛЗЛfЕJlЬ Inl<r11stalio11et1. Di11gl. Jош11., VH, 3711; CXlll, 315; XIV, 418. Bairiscl1es Ktшst- tintl Oe\verbeЫatt, 1826, 33,J., 345, 362, 377. Filfgraпglas 1н\сl1 Bo11temps. Dingt. Jош11., XCVII, 358. Retict11ir1es Gtas 11acl1 Pulzl. Diпgl. Joнrn., LXXXIX, 20. Pellat. CuriosШcs оп glassшal<:iпg. Dingl. Jошп., XLIII, 343. О1<ончательная обработиа Рас1салыва1111е сте1сла. Potytcchn. CcntralЫ., 1847, 462. 401 Poole (машины длл резашш и шлнфов1ш). Polytechп. CentraIЫ., 1855, 1123. . Ferrand (машины ДJIЛ реэа~шл 11 шл11фов1ш). Polyleclш. CentralЫ., 1859, 1113. VersHberung vоп GlasgefMssen rnit I10hle11 Wan de11. Dingl. Journ., CXVIII, 37; Polytcchn. Centra1bl.) 1851, 832. tfleiclгert (об ссрсбрсшш сте1сла). Polytecl1t1. CcntralЫ., I851, 626. Роwег. Poly[eclш. CenlraIЫ., 1853, 1468. v. LieЫg. Polytechn. Ce11rralЫ., 1856, 733. v. Liebl.f{. Polylech11. Cen lralЫ., 1859, 555. Luwe. Polytcclш. Ccntrn1Ы., 1859, 1007. Petitjea11. Polylcc lш. Сепtrа!Ы., I859, 1245. Petltjenn нnd Рагаdау. Polyteclш. CeпrralЫ .• 18(17, 1100. \\i'agner. Polytechп. CcпtralЫ., 1858) 1439. Delamotfe t.tnd de (а klaisonfогt. PCJlytechп. Сеп tralЫ., 1859, 889. Masse. Polytecl111. CcntralЬI., 1859J 197. Bгossette н. Сотр. Polytcclш. CentralЫ., 1860, 1461. Reeg. Wпgners Jnhresb. iiber d. Fortschr. d . cl1em. Technologie. 1859, 283. Salvetat (1ю1воп11с1> на стене). А nпales des Conservatoires des arts et n1ctiers, 1862, Jaпv., 553. 26 Зак. 2207. .П. И. Менделеев, т. XVJI.
Cl~~~~~~~ J;l 'i ч в...~ i'tP v1U~· 11 Имела значение для возбуждения добычи 1884 по Леблану. /"Jq о ц,J'i Ли-Ilt.- .J J-4 .- ~~· /3в'1 :::::::, /Р/ ~./~ 130. О соде Люби~юва. Там же. ,..1884. 1013/26·
)!(уриал Pycc1cozo Ф11зшco-xu.Aftlttecкo20 общества, т. XVI, /884t стр. 277-279. ВЫПИСКА из протокола заседания Отделения химии Русскоrо Физико-химического общества 1 марта 1884 г. 9. Д. Менделеев сообщает о том, что чрез П. К. Ушкова по­ лучил образец поступившей в продажу соды, добытой по аммиач­ ному способу на заводе rr. Любимова и Сольвея. Завод находится на Каме, nротив Усолья, в местности, называемой Березняки. Открыл он действие с августа 1883 г. Перерабатывает ыестный рассол и ныне уже готовит 01<оло 1ООО пуд. соды ежедневно, что составит в год постоянного хода 01<0110 6 тыс. т., т. е. всего лишь около трети существующей в России потребности на соду, которая по­ ныне доставлялась от заграничных заводов. Анализы nродажноИ (взятой П. I<. Ушковым прямо из бочки в моСI{Овском складе) соды любимовс1шrо завода, произведенные в нашей лаборатории студентами П. Рубцовым и В. Семеновым (под наблюдением Н. Н. Любавина), дали следующие числа в nроцентах: .С0 2= 39.42, 40.54 и 40.61 (в двух различных пробах); Cl = 2.57; soo =О. 1; Са О = О. 13, потеря при прокаливании О. 35°/0 • Ни аммиачных солеt1, ни едкого натра не оказалось. Таким образом, продажная сода первого русского содового завода оказывается почти безводною, весьма богатою (около 95°/0 Na2C08) по содержанию уrленатровой соли и вообще совершенно удовлетворяющею всяким обычным требованиям промышленности. Не подлежит сомнению, что полученная из нее кристаллическая соль будет даже при фабри­ кации в большом размере почти абсоЛютно чистою. Считая не­ обходимым сообщить известие об осуществлении, наконец, давних русских пожеланий - иметь свою соду - и приветствуя усилия r-на Любимова поставить начатое им дело до такой степени твердо на русскую почву, что он обходится на заводе, лично руководя им, одними русскими техниками, Менделеев высказывает, что произ­ водство со:П.ы по леблановскому способу также, если еще не в·боль­ шей мере, обещает хороший успех в Рос.сии, поrому что, во-пер­ вых, мы обладаем (за Волгой, около Тифлиса и проч.) готовою глауберовою солью в _изобилии, а это дает возможность сократить 26*
404 О СОДЕ ЛIОБИМОВЛ все за'Граты на производство соды по лебтнювс1<оl\1у способу по[пи в 3 раза (относительно размеров ос1-1оn11ого капитала), во-вторых, потому что потребность в России ежегодно в 700 тыс. нуд. едкого натра восполняется ввозо~1 из-эа границы, а леблановскиИ способ прямо может давать едкий натр, и, в-третьих, потоl\1у что суще­ ствует громадная потребность в таких продуктах, l{aI< со1шная кислота и белильная известь (ежегодный ввоз иностранного товара ОI<ОЛО 500 тыс. пуд. на 2 с лишком млн. руб.), составляющих побочные производства содовых заводов, работающих соду из соли по леблановсному способу. Нет сомнения, что удешевление соды и других продуктов содовых или истинных химичесю1х заводов отразится благоприятными результатами на ход многих других отечественных производств и повлечет за собой быстрый рост самого потребления соды, а. потому соперничество леблановсI{ОГО способа с аммиачным не должно страшить ревнителей развития руссю·1х промышленных предприятии. Назначение аммиачно-содовых заводов состоит главнейше n поль­ зовании природными чистыми рассолами и в производстве чистей­ шей угленатровой соли, спрашиваемой преимущественно мануфа1<­ турами. Назначение леблановско-содовых заводов состоит ныне преимущественно в доставлении ед1<:оrо натра, спрашиваемого мно­ жеством производств, а затем белильной извести, глауберовой соли и соляной кислоты. Переработка в едкий натр твердой ископаемой глауберовой соли, найденной близ (30 верст к востоку) Тифлиса, между хребтами Волчья Грива и }l<андармская гора, на площади в 15 десятин, на дне бывшего озера, при толщине слоя от 5 до 10 футов, залегающего на глубине 7 футов от зе~шоИ поверх­ ности, как М[енделеев]у сообщал r. Бахметев, особенную пред­ ставляет важность ввиду потребности массы eдt<oro натра бш<ин­ скими нефтяными заводами и зас.11уживает особого внимания, по той причине, что доставленные r-ном Бахметевым обраЗЧИI{И ис1<0- паемой глауберовой соли, по анализам, 01<азались с содержанием 43°/0 Na 2S04, 55°/0 воды, остальные 2°/0 составляют подмесь земли и немногих посторонних веществ. Такая глауберовая соль прямо после прокаливания может итти на сте1<лянные и содовые заводы. Бахмутская к-аменная соль, находясь в соседстве с донецкими камен­ ными углями, доставляет все благоприятные условия для развития обширного содового дела по чисто леблановскому способу прямо иэ поваренной соли. Серу, нужную для такого производства, может доставить или сравнительно близ1<ое море из Сицилии, или сравни­ тельно близкая Волга, по которой может доставляться 1<хиутс1<ая (дагестанская) сера, потому что ее начали уже правильно разраба­ тывать, а также залежи I<аменноуrольных I\олчеданов.
до1'у.Аtен,т .храюипсл· в Центрально.Аt Государствениолt военнолt ucmoptiчecкo.At архиве, MocJ(oa, ер. 5061 011. 1, д. 754, IJЛ. 118-119. В ГЛАВНОЕ АРТИЛЛЕРИЙСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ Получив при письме (No 15943) от 20 июня 1891 г. сообщение генерала Н. П. Федорова об устройстве завода, готовящего азот­ ную 1<ислоту для производства нитроглицерина [ .•. J, с приложе· нием 1О фототипированных чертежей, имею честь, после рассмотре­ ния оных, сообщить. 1. Главную особенность составляет реторта для разложения. Обы({новенно она цельная, составленная из котла, I<рышки и шлема, стоячая (ось вращения верти1{альна) или лежачая. Здесь она состав­ ная из: а) чаши, глубиною 490 мм, диаметром (все внутри) 1800 мм с выпускным центральным патрубком для спуска раствора кислой сернонатровой соли и с верхним к горизонтальной площади при­ точенны.м ободом, на который опирается кольцевая часть; б) тол ... щина стен01< отливки 50 мм; в) на обод чаши ставится коническое кольцо высотою 640 .мм, диаметром внизу 1915 мм, а вверху 2040 мм, опять вверху расширенный обод с приточенною горизонтальною кольцевою поверхностью. Толщина стенок 36 мм, r) крышка с центральным шлемовым отверстием и боковым лазоы. Та1<ое устройство реторты неодно1{ратно описывалось, но мне неизвестно было, что подобную реторту применяют для получения азотной I<ислоты на· французских заводах. Выгоды в лег1<ой замене частей и удобства самой отливки несомненны, а также в возмож­ ности иметь прибор большой емкости (700 кг селитры = 42 пуда). Для хорошей литейной не представится затруднений в отливке подобной реторты, и можно быть уверенным, что в России такие реторты могут, при надлежащем указании и значительном заказе, готовиться с легкостью. Для меня не представляется на взгляд никаких неудобств при rюльзовании подобными ретортами, а если это подтвердится, то выгодность их, сравнительно с обычными ретортами, имеющими меньшую емкость, очевидна. 2. Вторую существенную особенность, которая заключается в присланных чертежах, составляет способ выделения азотной \<Ислоты из [неμазборчиаое слово] смеси азотной 1:1 серной кислот,
406 ПИСЬМО В ГЛАВНОЕ АРТИЛЛЕРИЙСl<ОЕ УПРАВЛЕНИЕ если только я правильно понимаю чертеж No 7, к I{Оторому никаюiх объяснений не приложено. Кислотная смесь дождем падает в цилиндр, продуваемый паром, что служит для удаления паров азотной I{ислоты, так что одна серная кислота (раэбавленн1я водою) падает на дно цилиндра. Если это та1<, то практю{а та1<оrо р1зделения очень проста и очень выгодна. Это заслуживает подробных лабораторных испытаний, I<оторые могут по1<аэать степень выгодности или не- удобств такого приема. 3) Глиняные трубки, охладники и все прочее, судя по чертежам, не представляют существенных особенностей, но при устройстве казе'Нных заводов, готовящих аэотную кислоту для пироксилина, весьма полезно иметь подобные пр(1сланные чертежи, и потому копию с них не мешало бы препроводить устроителям новых J(азен­ ных эаводов аэотной кислоты. 24 нюня 1891 r. Профессор Д. Менделеев.
Энциклопедический словарь Ф. А. Брок­ гауза и 14." А. Ефрон.а, т. Vl!J, 1892, стр. 328-335. ГЕНЕРАТОРНЫЙ ГАЗ Генераторный газ - составляет тa1<of;t вид горючих rаэов (см. Водяной газ и Гаэовое производство), * который применяется во множестве производств не толы<о потому, что легко получается из всш<их углеродистых сортов горючих веществ и дает воэмож­ ность польэоваться всякими низшими родами топлива (например торфом, опилками, каменноугольною мелочью) для получения желае­ мых во множестве случаев (например в стеклоделии и в металлур­ гии) высоких температур, не достигаемых при простой топке такими видами топлива (см. Горючие материаJiы), ** но и потому, что генераторные газы сгорают вполне, развивая все воэможное тепло, при смешении лишь с надлежащим количеством воэдуха, тогда 1<:ак всякие виды твердого топлива для такого сгора­ ния требуют огромного иэбытка воздуха (см. Дым, Горючие мате­ риалы). Образование та~шх генераторных гаэов происходит в про­ стых горнах ил~ небольших шахтных (вертикальных, более или менее цилиндрических) печах, называемых генераторалtи, кото­ рые можно рассматривать I<ак части обычных печных топок, в которых горение совершается лишь наполовину.. Возможность тех явлениf;1, которые ведут к образованию генераторного газа, основывается на способности всяких видов угля и всяких видов углеродистого топлива образовать в первый момент горения лишь углекислый газ, СО2, и уголь, а вместе с тем образовавшемуся углекислому газу с накаленным углем свойственно, при отсутствии избытка воздуха, образовать горючую окись углерода, СО (по уравнению: СО~+ С= 2СО), которая и составляет часть rенератор­ ноrо газа (см. Окись углерода). Чтобы получить понятие о гене­ раторном газе, мы изложим: I. Химические основания его образо­ вания; 11. Сравн~ние rенераторноrо гаэа с водяным; III. Исторический * В этоii 11 в последующих статьях сокращенным словом "см.• Л. И. Менделеев направляет чнтателя к соответствующим статьям Энцнкпоnедическоrо словаря Брокгауза н Ефрона. [При.Аr.. ред.] ** См. Менделеев Д. И., Соч., т. XI, 1949. [Приж. ред.1
408 ГЕНЕРАТОРНЫЙ ГАЗ очерк применения генераторного газа; IV. Устройство генераторов; \Т. Состав генераторных газов; VI. Применение регенерации и ре1<уперации J{ генераторному гаэу. I. Xa.1tuitecu:ae основаt-иlя производства геflераторного газа. Все обычные виды горючих материалов ( сн.) содержат избыто1< уr11ерода и водорода, т. е. количество содержащегося n них 1<исло­ рода менее, чем следует для образования СО 2 и Н 90, и при на­ каливании все образуют сверх других проду1<тов угот), I<оторыИ при горении в воздухе или 1<ислороде сперва дает всегда ис1<лю­ чительно ОДИН уrлеКИСЛЫЙ Га3 С0 2 , НО НИI<ОГда Не обраэует сразу окись углерода СО, хотя это есть низшая степень 01<ислеиия. Она происходит толы<о 1<а1< вторичный проду1<т из углею1слого газа. Если при обыкновенной температуре и при nсш<ой ниже 550° Ц пропускать СО9 чрез слой угля, реа1<ции между ними не совер­ шается, а при 550° и выше уголь и СО 2 переходит в ою1сь угле­ рода. При это~~ (СО 2 +С= СО+ СО) из 2 объемов угле1сислого газа происходят 4 объе:\Ш он:иси углерода, и уголь переходит в гаэ. Когда в 1п1слороде сгорает YГOJlb в СО 2 , то остывший до начальной температуры он эани.мает тот же объем, I<ак и 1<ислород, а когда обраэуется окись углерода, объем воэрастает в два раза, что и видно из частичных форl'-1ул названных газов: 02, С0 9 и СО, потому что эти фор)1улы соответствуют 1<оличества~1, занимающим равные объемы. Превращение со2 в СО при действии угля и воз­ вышенной те~шературе никогда не идет до конца, часть СО9 остается. При 1ООО'), даже при продо.r~жите.пьном действии избыт1<а угля, остается еще 3°/0 СО 2 (Ланг)~ при низших температурах - более. Поэтому в генераторном газе всегда, !{роме СО, есть СО 2 • Если же слой наю1.пенного угля, чреэ 1<оторый проте1<ает СО 9 , мал, то реащия не успевает проходить до указанного I<онца, даже при очень высокой температуре. Неполнота превращения СО9 с С в СО указывает на то, что реакция эта обратима и определяется пределом (см. Равновесия и Пределы химичес1<их реа1<ций), т. е., что окись углерода при накаливании способна распадаться на уголь и углекислый газ (см. Диссоциация). Реакции этого рода услож ... няются тем, что СО2 распадается при на1<аливании на о~ись угле­ рода и кислород, но размер этого распадения при высших, дости" гаемых в технике, температурах (до 2500')) не велю<,-по ле ... Шателье, не превышает 5°/0 (см. Гаэовые взрывы). Образование генераторного газа из угля, таким образоы, основано на тоы, что воздух, проте1<ац к нижним частям накаленного заранее угля, образует со~ и раз-. вивает тепло, достаточное для того, чтобы накалить уголь и СО 9,_ и они при взаимодействии в верхних слоях образуют 01<ис1) угле­ рода. Образование ее (от взаимодействия С+ СО2) сопровождаетсн ПОf 1'ОЩ~~iИ~~~ 1;'еш10ты~ 1<оторое неJ~ьзя намерить nрямым опытоы~
ГЕНЕРАТОРНЫЙ ГАЗ 409 потому что 1<а1юриметричес1{ие измерении при столь высОI(ИХ температурах, при l{aJcиx совершается у1<аэанная реа~{ция, произ- 1щдимы быть не могут; но о поглощении тепла можно судить l{ОС­ венно, аная 1<01шчество тепла, отде11яющееся при горении угля и ОI<ИСИ уГJ1ерода в СО2 . Одна весовая часть УГJIЯ, сгорая в со2, выделяет 01<оло 8080 1<алорий (~диниц тепла, см.), а 1 весовая часть окиси углерода, сгорая, дает Оl(ОЛО 2430 1<алорий. J<orдa сгорает 1 весовая часть угля, nроисходит 32/ 3 весовых части со2, а для полученин этого I<оличества СО 9 должно взять 21 / 3 весовых части 01п1си у1"лерода, т. е. 1 часть угля дает 21/ 8 весовых части СО. Tai<oe l(ОJIИЧество 01\ИСИ углерода, сгорая в СО 2, развивает: 2430Х Х21 / 3 , или 5670 1<алорий. Отсюда уже очевидно, 1 весовая часть yrJIЯ, сгорая в СО, развивает 8080- 5670, или Оl{оло 2410 кало­ рий, а сгорая в СО 2 - 8080 I<алорий. Теперь уже можно расчесть ПОl'"JIОЩение Т~ПЛа при реакции С+ С0 2, например, на данное 1<оличество взятого угля. Но лучше и проще подобные расчеты вести на те весовые ко1шчества, I<оторые отвечают химическим формулам, выражающим реа1<цию. Так как С= 12, 0=16, С0=28, СО 2 = 44, то из предшествующего очевидно, что нижеукаэанные р~ш<ции сопровождаются отделение1'1: ДеПстnуют с+о с+о~ ·СО+О J(aлopнii -l- 241о. 12 = 2~920 + 8080. 12 = 96960 +2430 .28 = 68040 J{1 JIЛll + 29 » +97 » +68 Про11сходs11' со со2 со2 Отсюда очевидно, что частичное (выражаемое формулой) коли­ чество СО 2 , nревращаясь в со+ о, поглотит 68 к, а с, соеди­ няясь с о, отделяет 29 к, т. е. в сумме при реакции с+ СО 2 поглотится 39 1{ тепла (поглощение выражено знаком минуса): со2+с- 68к+29к=2со- 39к Следовательно, при этом превращении тепло скрывается, nо­ г1ющается или свяэывается, что и понятно уже из одного того, что твердый уголь переходит в газ и объем его возрастает, а ·при переходе в газ и возрастании объема происходит поглощение тепла. Следовательно, генераторный газ, несомненно, заключает в себе скрытую анергию (эапас тепла или движения), что и делает его пригодным для дела горючим материалом. Тем не менее в этом газе не будет содержаться всего того тепла, которое было во взятом для его получения угле, потому что, вполне сгорая, С дает 1 Илн боJ1ьш11х (тысячных) калорнii, в которых удобнее выражать QТДt;лщшс тсш1а,_ потом~ что точность опре~слений нс П{Jецос;хqд1п 1О/0 ,
410 ГЕНЕРАТОРНЫЙ ГАЗ 97 К, а соответственное ему l(Оличество СО только 68 К. Другими словами, в генераторе, где происходит сперва СО2, а потом со, остается около 1/ 8 тепла, содержащегося в угле. По данным непо­ средственных измерений (например Ле-Шателье, 1892), газы, вы­ ходяrцие из генератора, имеют температуру около 700-800°. 1 И если бы в rаз превращалось в генераторах чисто углеродистое топливо, тогда бы такой горячий газ было бы очень выгодно прямо сожигать в печах, потому что вся теплота угля тогда пошла бы на пользу. 2 В действительности же генераторы применяются очень часто к топливу, содержащему много водорода (каковы дрова, торф, бурые угли и т. п.) и воду, а потому дающему много воды и проду1(тов сухой переrою{и, происходящих от не· полноты горения, совершающегося в генераторах. TaJ{, обычное, особо не сушеное дерево (см. Горючие материалы) в генераторах дает около ~/8 своего веса воды, а на накаливание водяного пара (вследствие его значительной теплоею<ости) идет много тепла, чрез что температура, развиваемая rорение.м генераторного газа, не 1 Разочтем по способам" у1\азанным в статье «Горючие материалы))' высшую температуру генераторных газов, 1<оrда входит чистый уголь, пр11н11мая во вннмавие, что 1 весовая часть уrля для прсвращен11я в СО требует 11/s весовой части 1шслорода или 5.8 весовой частн воздуха, т. е. образует 6.8 весовоii частн rенераторноrо газа. При переходе 1 весо­ вой част11 Jглл в СО развнвастсл (см. выше) 2410 К. С.rJсдоватсльно, онн передадутся 6.8 вссовоii чnст11 генераторного газа, 1сотороrо теплоем1сость око.:~о 0.25, а потому температура в гснсратор·с пе может возвыснться 2410 о бо.1се как на О.25 Х G.8 , п.пн на 1418 , даже тогда, когда бы 1ш стсюш, нп присыпаемый в генератор уголь, 1ш влажность, содержащаяся в нем, ни неполнота реакцнн не вели к потерям части тепла. Расс•штывая, так же как здесь (без всяких потерь), температуру, могущую развиться пр11 гореннн генераторного газа, 11 принимая теплоемкость его продуктов горения (содержащих со2, которого теплоемкость сильно растет с нагре­ ванием)= 0.27, полу1.шм следующее: 1) 1 весовая часть уrля дает 6.8 весо­ вой части генераторного газа, и там содержится 22/8 весовой часта СО; 2) если 1 весовая часть СО развивает, сгораяJ 2430 К, то 22/8 отделяют 5670 К; 3) прп сгоранни этого количества СО произойдет продуктов горе­ ния столько жеJ сколько от сгорания 1 весовой части угля 1 т. е. 12.60 ве­ совых частей, и 4) следовательно, наибольшее повышенне температуры 5670 о равняется О.27 Х 12_6 , или1638. 2 Когда в генераторе сожигается топливо, подобное коксуJ торфя­ ному углю или антрациту, тогда действительно выгодно прямо впускать горячий генераторный газ в топку, не охлаждая его предварительно для выделения смол и воды, как это выгодно делать при пользовании иными вндамн топлива, содержащим11 пли дающим11 при гореюш воду. Топка антрацитом печей н ларовиковJ в сущности, обыкновенно и состонт в том, что сперва образуется в пе 1ш СО, коrорая затем с избытком воз­ духа дает пламя.
ГfШВРАТОРI-IЫЙ ГАЗ 411 лишенного (чрез охлаждение) воды, ниже, чем доставляемая им же после выделения воды, т. е. после надлежащего охлаждения.1 II. Сравнен.ие геuерап~орного газа с водянылt. Накаленный уголь не толы<о с угле1<ислым газом, но и с водяньiм паром дает горючий «Водяной гаэ» (см.), и для техники очень важно сравнить оба газа, помимо их внешних условии производства н пользования (например простоты устроИства приборов, легкости ведения про­ изводства, объема ведущих труб и т. п.), тем более, что надлежащее опытное сличение атих двух видов горючих газов 1<а1< топлива составляет предмет очень сложный. Для простоты суждения мы представим, что оба газа готовятся из чистого угля. В действительности этого нет, но водяной газ может получаться с выгодой только из видов топлива (коr<с, антрацит), очень бога­ тых углеродом, тогда кан: генераторный газ - из всякого вида топлива, что дает ему уже весьма важное практическое преиму­ щество. Для правильности сличения вообразим затем, что оба вида rаэа применяются после охлаждения, так что то тепло, которое развивается в генераторе, вовсе не применяется. Сличение произ­ ведем двояко: 1) взяв нака11енный уже уголь в количестве 12 I<r и предполагая, что чрез него проникает или СО 2 (это дает гене­ раторный газ) или Н 20 (это дает водяной газ), и в обоих случаях предположим, что в получающемся газе не содержится СО2; 2) взяв холодный уголь и рассчитывая количество rаэа, "Происходящее из 100 I<г угля. Первое сличение выражается прямо равенствами с+со2=со+со п с+н20 =со+н2 Обоим равенствам отвечают одинаковые ·объемы газов, и оба поглощают (исходя для водяного rаза из жидкой воды) почти одинаковое l(Оличество (39 и 40 I<) тепла. Мало этого: происходя­ щие газы, сгорая (после охлаждения), требуют одинаковых коли­ честв кислорода и выделяют (если вода, происходящая из водорода, 1<а1< в калориметрических определениях предполагается, - вся в жидкоl\f виде) одинаковые количества тепла, пото"му что равен- ст вам со +со+ о~= со2 +co'J, 1 со+н2+og= со2+н20 отвечает выделение (68 + 68 =) 136 К и (68 + 69 :::i) 137 К. В действительности это разительное сходство обоих видов горючих 1 Притом смолнстые продукты cyxoii перегонкиJ содержащ11еся n неохлажденном генераторном газе нз торфа, дерева н т. п., сильно за­ соряют клапаны регенераторов.
412 ГЕНЕРАТОРНЫЙ ГАЭ rазов исчезает, потому что вода, происходящая при горении водя" ного газа, остается в виде пара, а не в жид1<ом состоянии, 1<а1< n калориметричес1(ИХ определениях, а потому Н 2 развивает тогда не 69 К, а тоЛы<о 58.4 I<. Следовательно, 12 весовых частей (или С) угля дают в виде генераторного газа 136 I<, а в виде водяного газа 126 К; это уже по1<азывает, что генераторный газ не уступает водяному относительно способности утилизировать нагревательную способность угля, если представить воду и угле1<ис1юту готоnыl\ш и нагревание угля не принимать в расчет. Но та~< I<aJ( вода нахо" ДИТСЯ ГОТОВОЮ В природе ПОВСЮду, а С0 2 очень реДI(О (в НеМНОГИХ местностях выделяется из земш1 или иэ минеральных I<лючей), и этот газ надо получать, расходуя тот же уголь, то действительное сличение практичес1<ого значенин обоих видов газа возможно толы<о по второму из указанных способов. При этом должно принять во внимание, что при производстве генераторного газа уголь, расхо" дуемыtt ДЛЯ получения С0 2 , В ТО Же время ItaIШJIИBaeт остальную часть угля до температуры (ОI(Оло 600°), необходимой для обра ... зования генераторного газа, а потому, если 12 частей угля, пре ... вращаясь в 28 частей окиси углерода, способны при ее горении развить 68 К тепла, то 100 I<Г угля, превращенные в генераторный газ, при его сожигании, способны развить 566 2 / 9 I<. Чтобы рас­ честь теперь, сколь1<0 тепла можно получить в виде водяного газа, взяв в дело 100 кг угля, мы дш1жны прежде всего узнать, СI<олько израсходуется этого угля для доведения его до температуры 1000°" необходимой для образования водяного газа. Для этого предположим) что часть угля особо сгорает вполне до СО 2 в воздухе и оставляет остальной уголь нагретым до 1000°, образуя продукты горения (дым) той же температуры. Приняв (и это близко к действительности): 1) что средняя теплоемн:ость угля от обыкновенной температуры до 1000° = 0.4 (согласно с данными Вебера), 2) что для полного сожи­ гания 1 весовой части угля требуется не менее 18 весовых частей воз­ духа, 3) что средняя теплоемкость проду1<тов горения угля= 0.27 и 4) что уголь, вполне сгорая, дает 8000 единиц тепла, - получим, что требуется сжечь ОI(Оло 12 кг угля в СО 2, чтобы на1(алить 88 кг угля до 1000° 1 или около 14°/0 по весу реагирующего угля. До 9той же температуры должно накалить и водяной пар, чтобы реак- 1 Действительно, 12 кг угля (выделяют] 96 ООО ~сал., а для нагревания 88 кг угля на 1000° требуется 88 Х 0.4 Х IOOOJ или около 35 ООО 1<ал. Если 1 весовая часть угля требует 18 весовых частей воэдухаJ то про­ дуктов горения будет 19 весовых частейJ а следовательно, от 12 1<г угля получится 228 J{Г проду1<тов горения, для нагревания пх па 1000° израсхо­ дуется 228 Х 0.27 Х 1000, нлп ОI{ОЛО 61 ООО 1са.ц., что в сумме дает расх-0д тепла 96 000, отвеt~ающнх сгора11шо 12 1cr угля, шшаких ниых потерь тепла \iC п_редnо.даrая. Около 2/ц раэ.~цеwс1·ося ТGпла буцет в .RЫМе,
1"EJ-lf:PA'tOPHЫ#J ГЛ3 41Э ция между ни.м и у1"J1ем направиJшсь n сторону образования водя­ ного газа (смеси Н 2 с СО), а не смеси водорода с со2 (см. т. VI [Энциююпедичес({оrо словаря Бро({rауза и Ефрона], стр. 815). Испа­ рение J{а>I<доИ 1 весовой части воды в паровом котле требует при доnедении 1·емпературы пара до 100° (взяв воду при 20°) около 620 ка­ лорий, а нагревание паров от 100 до 1000° - 01{оло 540 калорий (принимая среднюю теплоемI{ость~пара 0.6, а ро Ле-Шателье она еще выше), следовательно, всего около 1\160 1<алорий на 1<аждую весо­ вую часть воды, для чего должно сжечь более 0.2 весовой части угля. А так I<al{ для реагирования с+ Н2 0 на I<аждый I<ИЛОграмм угля требуется 11/ 2 I<r водяных паров, то для нагрева воды и перегревавиs1 пара пойдет на 1<аждый I{ИЛограмм реагирующего угля ш<оло 0.3 I<r угля, или около 30°/0 • 1 Таким образом, оказы­ вается, что из 100 1<г угля, имеющихся в распоряжении, в реакцию образования водяного газа пойдет никак не более 70 кг угля, остальное сожжется для нан:аливания угля (около 10 кг) и воды (01<оло 20 I<r угля) до температуры реагирования. А по уравнению С+ Н20 =СО+ Н 2, если на 12 частей угля получается такое I{Оличество водяного газа, которое дает 126 ООО кал., то из 70 кг угля водяной газ даст 01<оло 735 ООО нал. Это число более тl>ro {около 567 К), t<оторое может развивать генераторный газ, полученный из 100 I<r угля. Здесь видно преимущество водяного газа над rенератор­ НЫl\·t. Оно еще более возрастает от того, что в действительности rене­ раторны.t1 газ содержит много азота (см. далее, V [этой статьи]), а во­ дяной, если и содержит его I<aI< случайную подмесь, то лишь в ма­ лом количестве, а потому этот последний может дать при горении в воздухе гораздо высшие теl\шературы, чем генераторный газ (см. Горючие материалы). Притом в равном весе и в одинаковом объеме водяной газ содержит более горючих элементов и разви­ ваемых ими единиц тепла, чем генераторный газ. Все эти преиму­ щества водяного rаэа при множестве технических производств исчезают от той сложности, с которой доныне сопряжено его 1 В действнтелъностн водяной пар не перегревается до 1000°, а лишь до 400-600° (и то не всегда), но, входя в генератор) понижает темпера ... туру угля, tiтo сводится к тому же расходу топлпва. Точно так же в реаль­ ности уголь в генераторе водяного газа не сожигается в СО 2 для нака­ ливания остальной массы до 1000°, а дает rенсраторныf1 газ, применяемый для нагревания воды; но и это нс изменяет сущности расчета, который приведен мною без допущения посторонних потерь, кроме одной, состоя­ щей в том, что продукты горения от 12 О/0 угля приняты уходящими в нагретом состоянии. Их, однако, применшот как для парообразования) так и для перегрева паровJ но общий расход топлива во всяком случае более разочтенного мною. Опыты Бунге (1881) показывают, что в водяном газе с1сопляется только 500/0 теплопронэводптельностп 'взятого ко1сса, а по моему расч~ту выходит около 70"/0•
414 ["ЕШ~РЛТОРНЫЙ rлз правильное производстnо, и от того, что дjш него требуе'I'СЯ иэыс1<а~·1- ное хорошее топшшо, например антрацит или кокс. По этой при­ чине в заводских делах генераторный rаз заслуживает предпочтения перед водяным газом, теы более, что генераторный газ готовится очень просто, а с регенеративным и ре1(уперативным (см. далее, VI [этой статьи]) устройствами генераторный. газ легко дает темпера­ туры, в которых сплавляется платина. Но там (например для газо­ вых двигателей и для освещения), где регенерация мало применима и необходимо иметь I(Онцентрированный горючий газ, - водяной газ имеет огромные преимущества. Необходимо, одна~<о, заметить, что, проводя в генератор водя­ ные пары, можно простым н непрерывным способом обыюювенный генераторный газ получить в смеси с водяным газом. Поэтому ДаусоновскиН газ (см.), каz< смесь водяного и генераторного, за­ служивает особого внимания> и при изrотоnлении генераторного газа из видов топлива, богатых углеродом, по теории и пра1<ти" ческому опыту, очень полезно пропус1<ать к генератору вместе с воздухом водяные пары в надлежащем 1<01шчестве (до 70°/0 по весу угля), как это делается и в обыкновенных тош(ах, питаемых горючими материалами, богатыми углеродом. III. Истори 1tесиий 0 1tepu llpUJteнeнaя генераторного zаза. Доменные печи (см. это слово) для вып.пав1<и чугуна nредставляют первые виды приборов для получения горючей смеси азота и окиси углерода, потому что ~шлошюшовые rазы 7 из таю1х печей выхо" дящие, прежде не собиравшиеся, а прямо на месте сожиrавшиеся, оказались (Оберта во Франции, 1811) способными питать топну паровых котлов и воздухонагревательных печей (Фабр Дюфур, 1837), для чего ныне всюду и применяются. Особые устройства для по­ лучения горючего rаза того же рода, I{ЗJ< из доменных печей, давно предлагавшиеся и отчасти применявшиеся (Томас во Франции, 1836; Бишоф в Германии, 1839), получили пра1{тическое значение в сере­ дине текущего столетия, особенно благодаря настойчивости Эбель­ мена во Франции и Ф. Сименса в Герыании. Первые усилия были направлены преимУ.щественно к тому, чтобы при помощи генерато" ров пользоваться такими низшими, мало пригодными для заводского дела видами топлива, каковы торф, хвоя, опилки и т. п. Оказалось, что с ними можно получать генераторный газ, достоинством не уступающий тому, который образуется 1<оксом и дровами, и даю­ щий при прямом сожиrании температуры не ниже, а выше достав­ ляемых древесным топливом. Это уже обратило всеобщее внимание на генераторный rаз. Но оно значительно возросло с того вре" !dени, когда братья Сименс в 60-х годах предложили, а в 70-х годах широко применили генераторный газ для регенеративных пе­ чей (см. далее, VI [этой статьи]), в которых теплота теряющихся
ГЕI-ШРЛТОРJ-JЫй ГАЗ 415 (выходящих из рабочего пространства печи) проду1<тов горения применяется для предварите11ыюго нагревания воздуха и гене­ раторного гаэа, потому что при таком способе применения, очень удобно прилагаемом I< генераторным газам, 1 стали экономически выгодно получаться при их помощи возвышенные температуры, достаточные для прямой плав1<и стали и стенла, даже для сплавле­ ния платин~, t< чему вовсе не способны твердые виды топл.ива в обычных печах. Получаемые температуры достигались ранее или в горнах с луt1шими сор- тами I<окса и угля, или при употреблении кислоро­ да. Этот род применения сильно расширил область применения генераторного газа и 01<ончательно уста­ нови11 ero важное техниче­ СI<ое значение. IV. Устрпйство генера­ торов бывает весьма разно" образно, смотря по р.одУ.. применяемого горючего ма­ териала и по способу поль­ зования rенераторныА1 газом: с предварительным охлажде­ нием или без него. В этих отношениях особенно долж• но отличать генераторы вер­ тикальные с горизонтальною решеткою (фиг. 1) от гене­ раторов наклонных с лест­ ничною решеткою (фиг. 2). Для таних видов топлива, как каменный уголь, под­ ходят и те и другие, для с Фиг. 1. Генератор а наполняется чрез открытие Ь углсмJ который сгорает на горизонтальных колосниках /. Воздух входит чрез gg, н образовавшийся газ удаляется чрез е, Крышка с краями по­ гружается в песок, насыпанный в жало­ бе dd, чтобы чрез Ь не выходил генера­ торный газ. Отверстие h служит для наблюдения за ходом горения. кокса применяются более всего вертикальные, а для низших родов топлива, особенно для опилок, угольной мелочи (оно, заполнив в верти1{альном слое все пространст.во генератора, воспрепятствует тяге воздуха), торфа и бурых углей- лестничные генераторы, в которых слой обуrпивающеrося топлива, однако, настолько высок, чтобы выделяющийся газ был по возможности лишен СО2• 1 К топкам, прямо питаемым твердыми видамп топлива, принцип регенерации в его простейшей форме (накаливание кирпичных клеток) не применим, но можно применять толысо начало рекупер~ции, т. е. нагрева воздуха, входящего в топку.
416 ГЕf-tЕРЛ'ГОРНЫЙ ГАЗ Прито1' воздуха в генератор обыкновенно определяется 1'010 тягою печной трубы, J{ОТорая служит для входа другой части воздуха, служащей для сожиrш1ия генераторного Гёtза, а потому размеры решетки и сечений ю1налов определяются по правилаl\-1 устройства топок и трубы. Но обыкновенно генераторы устраивают неболь­ ших размеров и, если надо, то несколько одинаl(овых распола­ гают друг около друга, сводя газы из всех в общий I{анал. Если генераторы питаются топливом, дающим много воды и проду1~тов сухой перегонки, а от генераторного газа требуется значительный жар в печи, тогда выводной канал делают длинным и в нем, про- @.. . ;к: Фнr" 2" Генератор с наклоннымн колосн11кам11 С н вдуванием водяного пара. Генераторный газ выходит чрез JK. 1' пуская воду по. трубам, производят сгущение воды и деrтs1. Тогда сю.tый генератор ставится обы1<иовенно вне здания с печью и поверх земли, т. е. на уровне печи, а в устройстве и ведении генератора стре­ мятся достигнуть того, чтобы температура газов, выходящих из генератора, была возможно низкою (чтобы чрез охлаждение газов терять наименее тепла). Возможно низкая температура выходящих газов достигается только при помощи впускания в генератор водя­ ных паров, которые, разлагаясь, поглощают теплоту генератора и дают в генераторных газах содержание водорода в большей, чем обыкнове1;1но, пропорции. Для понижения же температуры генера­ торного газа служит сухая перегош{а топлива, потому что она совершается при низ1\ИХ температурах (300-500°) и дает в rене­ рато рном газе содержание горючих углеводородов, увеличивающих теплопроизводительность газа. Но та1< I<ак смолистые продукты сухой перегонки при охлаждении генераторного газа выделяются из него вместе с водою (их собирают и особо применяют), то
1·ЕНЕР ЛTOPJ-IЫ Й Г ЛЗ 417 1.1реэ э·1'0 уменьшае·1'сs1 'J'ешюпроизnодительность газа, но ценность дегти 01<упает эту утрату, ТШ{ кшс смоJ1ы по цене дороже даю­ щего их топ11ива и соответственного их J(ОJШчества. В описывае­ мом случае чаще всего выгодно применять лестничные генераторы (фиг. 2), особенно, если в топливе (например бурых углях и торфе) много золы, легко удаляемой из та1сих генераторов. Однако в большинстве случаев, а особенно при пользовании видами топ­ лива, богатыми углеродом, не толы<о не полезно, а даже очень невыгодно охлаждать генераторные газы, а потому их проводят возможно I{орот1<ими 1<аналами. Тогда генераторы обыкновенно располаrаются в здании около печи под полом, чтобы облегчить тягу газа и засыпь топлива. Засыпь эта ведется (в отверстие Ь) чрез верхнюю 1<рыш1су (с, фиг. 1), упирающуюся I<раями в кольце­ образное углубление (dd), засыпанное песком, а потому дающее затвор, не пропускающиИ газов. Чтобы при открывании этой 1<рышки не изменять направления тяги, нередко под крышкой делают на не1<отором расстоянии эадвижку, которую запирают при засыпи топлива и затем открывают, чтобы заставить приба­ вленное топливо упасть в генератор. Газ из генератора обыкно­ венно отводится широким 1саналом, направляющимся к топке. Перед самой топкой генераторные газы разделяются на ряды параллельных входных отверстий, внутрь которых входит заса­ сываемый тягой воздух. Этим путем достигается совершенство смешения горючего газа с воэдухо.м и полнота горения без вся­ I<оrо избытка воздуха или, в худшем случае, только с ничтожным его избытком. Золу и шлаки из генераторов необходимо очищать, чтобы решетка оставляла проход необходимому количеству воз­ духа, которого вхождение регулируется при помощи заслонки, помещаемой в выходном канале. Высота слоя засыпи топлива в генераторе всегда должна быть такова) чтобы газ проходил не менее как 40 см среди накаленного угля. Верхние же слои топлива от соседства накаленного угля подвергаются сухой перегонке и высушиванию. Однако в генераторы, назначаемые для металлур­ гических целей, стеклоделия и тому подобных производств, тре­ бующих высокой температуры, применяют по возможности сухое топливо. V. Состав генераторных газов. Если (как зимой и бывает) воздух, входящий в генератор, почти лишен влаги, то в его составе содер­ жится 21°/0 по объему, или 231/ 8°/0 по весу кислорода; обы1<но­ венно же около 23°/0 по весу. Если представить генератор напол­ ненным чистым углем и процесс образования СО полным, то на место I<аждых 16 весовых частей кислорода образуют[ся] 28 весо­ вых частей окиси углерода, и, следовательно, вместо 23 весовых частей кислорода около 40 весовых частей окиси углерода, а потому 27 Зnк. 2207. д. И. Ме11депеев. т. XVII.
418 1""ЕНЕРЛtОРНЫЙ ГАЗ в весово:и составе генераторного газа тогда быJiо бы (01соло 40 частей СО и 01соло 76 частей азота) 34°/0 01п1си углерода и около 65°/0 азота или приблизительно 1/ 8 по весу СО и 01соло 2/ 8 азота. А так как плотность обоих этих газов одинакова (частичный вес СО и No таюке одинаков)= 28, а сJ1едователыю, плотность = 14 по отношению к водороду, то и объемны И состав тот же, как весовой. Таков действительно состав генераторного гаэа, когда для получения его взят древесный уголь или 1<окс (по весу ОI{ОЛО 64.9°/й азота и около 34.0°/0 СО). В тшсом газе обыкновенно не более 1-2°/0 углекислого газа. Но когда д;ш добычи генераторного газа берется дерево или торф, в нем содер­ жится от 10 до 20°/0 по весу (от 8 до 15 по объему) углеюiс­ ;юго газа, что, без сомнения, зависит от того, что сухая перего1ша дерева и торфа идут при 300-400°, т. е. ранее, чем СО 2 с С дает СО (выше 500°), и в газообразных продуктах перегоню~ дерева и торфа преобладает СО 2, 1соторая, уходя в тягу ранее надлежащего на~шливания, ускользает от реагирования с угJiем. Поэтому генераторные газы из дерева, торфа и тому подобных материалов дают вообще низшую степень жара и требуют особо внимательного устройства генератора и наблюдения за его ходом, чтобы все продукты перегонки успевали приходить в при({осно­ вение с накаленным углем, что достигается в устройстве особо сильным наклоно~1 (лестничным) J{олосников и низко помещенным вытяжным отверстием (до того, что газы в генераторе имеют нисходящее направление) и в наблюдении - присмотром за тем, чтобы око.по вытяжного отверстия скоплялась масса накаленного угля (и ш.~1аков) и в то же время не было бы задер>ю<и в пра­ вильности тяги газа и эасаривания 1солосников. Та1< ка1\ те~1- пература в генераторах ниже, че~1 до.пжно для получения водs1- ного газа, богатого окисью углерода, то другую причину появ;1е­ ния углекислого газа в генераторном должно искать в том, что водяные пары реагируют с уг;1ем, образуя СО 2 , как это бывает всегда, когда накаливание угля ниже 1000:) (С+ 2I-I 20 ~ СО 2 + 2Н2), а потому, I{Orдa взято углеродистое топливо, вредно впускать много водяных паров, так как с увеличением содержания водо­ рода тогда возрастает и количество углекислого газа (см. Водя­ ной и Даусоновский газ). Во ВСЯl{ОМ cлyLiae, в генераторном газе после охлаждения всегда по весу (от 55 'до 65°/0 ) и объему (от 50 до 65°/0) преобладает азот, а количество 01<иси уг11ерода изменяется ОТ 20 ДО 35°/0 ПО весу, КОЛИЧеСТВО С0 2 ОТ 1 ДО 20°/0 по весу, водорода обыю·ювенно по объему более, чем СО 2 , а по весу редко более· 11/tJ.0/ 0 , обыкновенно же менее 1/2°/0 • А I<orдa взяты дрова или торф или впускался пар, то значительную долю неохлажденноrо генераторного rаза составляют водяные пары.
419 Если, например, взято дерево, то вода превосходит половину его веса, а так IШI( тогда n генераторе входит на 1 часть дерева око1ю 21/ 2 частей воздуха, то в генераторном газе будет 01<оло 20°/0 по весу водяного пара, большинство которого и удаляется чрез охлаждение. VI. Реген.ераt~uя и ре1Суnерация. Само собою разумеется, что нагретый генераторный газ, сгорая в предварительно нагретом воздухе, разовьет высшую температуру, чем тогда, 1<0rда оба газа будут взяты в холодном состоянии. Повышение же температуры во множестве с11учаев составляет rлавную задачу успеха и выгод­ ности производства. Так, например, в стеклоделии (см.) плавление, отстаивание нерастворимых подмесей и выделение пузыры<ов совер­ шаются тем скорее и совершеннее, чем выше температура. Плавка ста11и идет тем быстрее, чем CJ(opee достигаются необходимые для того температуры. В этих условиях продукты горения, про­ изведя в печи свое действие, уходят в тягу, очевидно, в сильно накаленном состоянии. их· жаром нередко можно пользоваться для побочных целей, наприАiер для обжига, испарения, нагрева паро­ ВИl(ОВ и т. п.; но еще чаще нельзя находить достаточно вы­ годного применения теряющемуся жару печей, долженствующих давать высокую температуру, а потому тогда весьма выгодно применять это тепло для предварительного нагревания воздуха и газа или, по крайней мере, одного воздуха. Когда нагре­ вают (как в первоначальных печах Сименса) как воздух, так и генераторный· газ теплом отработавших продуктов горения, тогда система называется регеверативною. Рекуперациею 1 называется нагрев теряющимся жаром одного воздуха, входящего в печь для 01шнчательного горения. Ре1<уперация, очевидно, проще полной регенерации и применяется чаще ее уже потому, во-первых, что приложима I<O вСЯI{QМУ роду (например твердому) топлива и старше регенерации (особенно в применении 1{ нагреву воздуха, вду­ ваемого в домну), а во-вторых, потому, что генераторные газы не­ ред1со можно впус1шть в печь чрез короткие каналы уже в накаленном виде, так 1\ак они оставляют генератор, имея температуру 700- 9000. I -Io ре1<уперация дает с генераторным газом ред((О темпера­ туры выше 1200°, тогда как полная регенерация доставляет тем­ пературы выше 1600° (печи для плаВI<И стали) и в них (в середине 1 Неред1ю при употреблешш генераторных газов называют реrене­ рацнею та~сже и систему нагрева одного воздуха теплом теряющихся nроду1<тов rоренпя, сели она про11звод11тся в J{Нрпичных 1сладках с пе­ ребрасываемыми клапанамнJ но французы ее зовут recouperation, что в последнее время стало распространлтьсл. Та1<1 в газовом производстве подвергается обьншовенно нагреву только воздух, втекаrощнй в печь для нагрева реторт. 27*
420 ГЕI-ItРЛТОРНЫЙ rлз печи) даже платина леr1(О плавитси, а это требует 1775°. Tai< юш охлаждеl-шые генераторные газы, горн в воздухе, имеющем обык­ новенную температуру, Jierкo дают жар OKOJIO 1100~ (медь и белый чугун плавятся), то подогрев генераторного газа и воздуха до 1000° может дать температуру около 2000°, и если она до та~<ой высоты не поднимается, то ~TOl\IY причину должно искать не толы<о в том, что по мере возра­ стания температуры всш<ие потери (лучеиспусканием и теплопроводно­ стыо) теп~1а возрастают, а та1<же и ..........................~~~~~~~~~~· в том, что с повышением темпера­ Фиг. 3 и 4. Вертикальный п горизонтальный разрезы регс­ нерат1шной топки генератор­ ными газами. Из четырех реге­ нераторов -два отводят про­ дукты горения в трубу и два приводят генераторный газ 11 воздух. туры, сколько то поныне известно (см. Газовые взрывы), теплое~шость газов возрастает, и, следовательно, одинаt(Овое количество тепла, им сообщаемое 1 производит все мень­ шее и меньшее повышение темпера­ туры, что, вероятно, связано с нача­ лом ДИССОЦИОННОГО распадения слож­ ных (СО2, н20, СО) газов пламени, диссоциоиное же разложение, погло­ щая тешюту, понижает температуру (см. Диссоциация). Способ nользования теплом про­ дуктов горения для подогревания воздуха и генераторного газа при регенерации, изобретенный Сименсом, состоит в то~r, что под печью (фиг. 3), обыкновенно ниже уровш1 пола, устраивают четыре «регенера­ тора», расположенных попарно, и в них из огнепостоянного 1<ирпича вы1<ладывают рыхлые клет1<и та1<, чтобы в промежутках оставалос1> пространство не меньше сечения трубы для выхода продуктов горе­ ния. В одну из пар регенераторов впус1<ают отработавшие, но еще сильно накаленные продукты горения печи. Чрез это 1<ирпиt11-~ая ~<падка накаливается и магаэинирует тепло, уходящее в дым. В это время чрез третий из регенераторов входит генераторный газ, а чрез четвертый - воздух, необходимые для горения в печи. Проходя чрез регенераторы, они отнимают, возвращают (возрождают, от1<уда происходит и самое название «регенератор», т. е. возродитеш>) в печь тепло, переданное I<ирпичной клад1<е, предварительно нш<а-
Гl!.I-ШРЛТОРI-IЫЙ ГАЗ 421 ленной жаром дыма. Очевидно, что в то время, 1(0Гда одна пара регенераторов ИаI(аливается, другая теряет тепло, а потому должно пары регенераторов переменять, и чем чаще производится эта смена, тем выше будет температура входящих n печь газов, но зато тем выше будет и температура уходящего l13 генераторов дыма (т. е. возврат уме11ьшитсн), а пото!\1у смена "направлений или перебрасывание I(лапанов чередуетсн чрез определенные по опыту промежутки времени. После 1шж­ дой смены та пара регенераторов, которая 1-ш1<аливалась и соединя­ ласr) с дымовой трубой и печью, служит для входа генераторного газа иэ генератора и воздуха (из Оl<ружающего свободного про­ странства) в печь, а napa регене" раторов, проводивших газ и воз­ дух, теперь начинает накаливаться и проводить дыы. Фиг. 3 и 4 уясняют общее распределение про­ водников дыма, генераторного газа и воздуха, а фиг. 5 ПОI(азывает расположение распределительного клапана. Ре1(уперативное устрой­ ство или делается ТаI(ИМ же, как регенеративное, только с двумя _:"" '\ \ j1 1 1 1 Фиг. 5. Поворотный клапан реге­ неративной печи. Приток генера ... торного газа peryлируется L; ниже поворотный 1слапан JJ за­ ставляющий газ входить чрез пра- вый шш чрез левый клапаны. регенераторными кирпичными . клетками - одною для входящего газа и другою для выходящего из печи дыма, - или же, для большей простоты обращения и для избежания перекидывания клапанов, просто вЫI{Ладывают в чет­ верть I<ирпича (кирпич на ребро) длинные I<аналы, nроводящие воздух и окруженные пламенными дымовыми ходами, нагреваю­ щими эти воздушные каналы, или, на1<бнец, наоборот, дым пу­ СI<ают по каналам, окружаемым воэдуХО1\·r, идущим в печь. Такое рекуперативное устройство возможно применять при всяких видах тоnлиnа. Известн·ый русс1<ий металлург А. И. Скиндер, сообщая о при­ менении дерева в генераторах на Урале, замечает: «при построй1<е генератора (особенно для дров) должно обращать большое внима­ ние на плотность 1<ладки, т. е. чтобы швы между кирпичами были по возможности тонки (кирnичи должно класть мокрыми и на жидкой глине, притирая один ряд к другому). При задувке печи. т. е. когда она пускается в ход, печь должна быть, не торопясь (дня в 3 или 4), прогрета та1<, чтобы решетки (l(ирпичи) реrене ... ратора и рабочее пространство печи были темнокрасного цвета;
422 ГЕШ~РАТОРНЫЙ г·лз nрогрев этот делают, забрасывав дрова прямо n рабочее ою-ю. Затем, прн закрытом воздушном аппарате, нагружают генератор и зажигают; когда же огонь достаточно разгорится, ставят газовый юшпан вертикально и пускают газ, тогда вес проду[(ты горении н:ак генератора, так и дров (на поду печи), поИдут в трубу и вы- 1'ес1-1ят имеющийся в каналах воздух; после такой продушси можно уже безопасно пус1<ать газы в печь и (пере1пшув 1<лапаны) открытr> воздушный аппарат. Несоблюдение этоt\ предосторожности может повлечь за собой весьма опасный взрыв. Вообще работа на реге­ неративной печи с каменноугольным генератором идет сп01сойнее, чем при дровяном генераторе; при последнем требуется более вни­ мания и ОП?JТI-юсти, иначе при избытке воздуха и угле1<ислоты п.па.мя в печи сделается совсем прозрачно, и печь, несмотря 1-1а свой бело1{ал11льный вид, перестает варить, выдавая посаженное в нее железо в шубе (т. е. ПОI{рытыl\( корою оюiсла)». В заключение необходимо обратить внимание на то, что уже многократно предлагалось (С. W. Sieшens в Лондоне и другими) и испыты~алось с успехом (но не разработано), - введение в самый генератор нагретого воздуха, вместе с водяными парами, что под­ нимает температуру внутри генератора, дает газ, богатый водо­ родом и сильно накаленный, I<оторый проводится (без ох1шждения) прямо в печь, l{уда втекает подогреваемый (в реt<уперационных 1<аналах) воздух; при это~r с110жное регенеративное устройство совершенно избегается, ход всего прибора непрерывный (нет пере­ мен в направлении дыма), и получаются столь же высш<ие тем­ пературы, как при сложной регенерации. Но такая система топки генераторным газом, представляя немаловажные теоретические и опытные достоинства, может быть с выгодою прилагаема толы<о К KOl\CY ИЛИ антрациту, 1-10 не К дереву ИЛИ торфу, ПОТОМУ ЧТО последние дают много водяного газа, понижающего температуру печи чрез поглощение тепла и заставляющего вводить более, чем должно, воздуха, что так)1<е ведет I< понижению температуры. Но при I<оксе или антраците вполне рационально избегать регенерации и довольствоваться рекуперациею, назначаемою для нагрева воздуха, входящего как в печь, так и в генератор.
Эицшсло11ед1z~tес1шй словарь Ф. А. Бро1с­ zауза и И. А. Ефрона, т. Vll/ а, 1893, стр 747- 751 . гипс Гипс, представJiяя в химичеСI{ОМ смысле малорастворимую вод­ ную, обьшновенно I<ристаллизованную (1<ак в I<рупных, та1< и в мелI\ИХ I(ристаллах) серноиэвестковую соль CaS042H 20 (2Q.9D/0 воды), выделяющуюся из морсI(ОЙ воды ранее осаждения (при испарении) других солей, весьма распространенную в природе (уд. вес 2.3, твердость он:оло 7), иногда целыми пластами зна­ чителы-юй толщины, в техническом отношении составляет весьма важный .материал для производства удобрений (см. Гипсование почвы)*, штукатурных работ, искусственных камней и для ·отлив­ I(И, водным путем, всян:их форм, например при выделке глиняных и алебастровых изделий, у1<рашений и фигур. Для этой цели он слабо обжигается, причем теряет свою I<ристаллизационную воду, превращается в мелкий порошок (образуя жженый гипс, или але­ бастр), смешивается с водою в жидковатое тесто и в таком виде, отливаясь в формы или налагаясь на другие предметы, засты­ вает или отвердевает, слабо нагреваясь, что зависит от нового обратного соединения безводной серноизвест1<овой соли (CaSO') с нристалли3ацион1-юю водою в первоначальной пропорции (20.9 воды на 79.1 CaS0-1). Безводное соединение, получаемое nри сла­ бом прокаливании, носит в торговле название жженого гипса, или алебастра, 1 а получаемые нз него изделия - гипсовых или алебастровых.** Необходимо с самого начала указать на то, что упомянутое обратное соединение безводной соли с водою, а потому и затвердевание, свойственно только продукту, получен­ ному при слабой степени жара (не выше 250?) и обыкновенно * См. прим. ред. на стр. 407. 1 В Германии название Alabaster применяется преимущественно 1с природному зернистому, полупрозрачному сплошному гипсовому камню, прямо слун,ащему для выделки ваз и других предметов украшения, но у нас алебастром называют жженый .молотый гипс. ** В настоящее время путем различной термической обработки дву­ водноrо гипса получают целый ряд разновидностей гипсовых вяжущих веществ: строительный rипс, гипса-ангидритовый цемент, высокотемпера­ ту рнын гипс (эстрих-rипс). [Пpll.4t. ред.].
424 гипс содержащему еще 1-5°/0 воды, продукт же, подвергшийся долгому и сильному на1<аливанию, становясь плотным (лишаясь рыхлого строения и изменяя поверхность отдельных зерен), теряет эту спо­ собность (становится «мертвым»), н:а1< нет ее у природного ангид­ рита CaSO', 1<оторый, пребывая долго в воде, не поrлощает ее.* Та серноизвест1<овая соль•(состава (CaSOc1)!3 · Н 20 или CaS0 4), 1<0- торая осаждается в виде на1<ипи из жесТl(ОЙ воды (см. т. VI, стр. 733 **) в паровых котлах при температурах 110-150°, вовсе лишена способности при обыю-ювенной теl\шературе поглощать воду и образовать с нею застывающее тесто. Сверх того, необ­ ходимо иметь в виду, что гипсовые изделия, ничем не пропитан­ ные, сами по себе от воды и жара портятся, так I<ак гипс раство­ ряется в воде, хотя слабо, а в жару теряет связность, выделяя 1<риста.т1лнзационную воду. Поэтому гипсовые работы производятся исключительно внутри комнат и непригодны для I<peш<oro сопро­ тивления атмосферному влиянию. Притом гипс сам по себе, даже кристаллический, так мягок, что легко чертится ножом, а отлитые из него фигуры всегда пористы, потому что при отливке берется избыток воды, который испаряется. Для придания гипсовым изде­ лиям твердости 11 способности полироваться 1< нему прибавляют разные подмеси, как о том говорится далее. Весьма важное свой­ ство rипса состоит в том, что, затвердевая, он немного увеличи­ вается в объеме (от 1<ристаллизацЮ1) и вследствие этого отлично выполняет все подробности той формы, в которой идет отверде­ вание. Заметим еще, что при прокаливании гипс не должен прямо соприкасаться с горящими углями, потому что тогда он дает серни­ стый кальций (CaS) и при смешении с водою издает сероводород­ ный запах, что свойственно гипсу, выжженному прямо в кострах. Применение гипса как цемента и как вещества для отлив1<и и лепки украшений было известно с глубо1<ой древности, со времен египетских фараонов. Индийцы, китайцы, арабы и вообще азиат­ ские народы (см. Гаджа) пользуются им весьма часто. * Уже при 107° CaS04 • 2Н2 0 быстро выделяет 1.5 мопекулы воды и превращается в CaS04 • О.5Н20. В технике обжиг гипса ведут при тем· пературах 130-190° (не выше 200°). При температурах не выше 200° происходит и дальнейшая потеря воды с образованием растворимого ан· rидрита. Растворимый ангидрит· быстро схватывается, выдепяя при этом значительное количество тепла. Как самостоятельное вяжущее вещество растворимый ангидрит не применяется. При температурах 200-300° раство· римый ангидрит переходит в нерастворимый. При обжиге в интервале 300-450° получается безводный ангидрит, при -450-750°- намертво обож· женный, -который самостоятельно почти не схватывается и нс твердеет. При температурах 800-1200° образуется высокотемпературный гипс (эстрнх-гипс), характеризующийся медленным схватыванием. (Прим. ред.]. · ·· · ** Эдесь Д-. И.· Менделеев ссылается на VI т. Энцшслопедичес1сого сло­ варя Брокгауза и Ефрона. [Прим. ред.J.
гипс 425 Встречаясь в природе то в виде I<ристаллов, то в виде 1<ри­ сталличес1<их полупрозрачных сплошных масс (селенит служит прямо для выдел1<и разных уl(рашениИ, подобно мрамору), то в nиде волою-шстых или зернистых, почти непрозрачных масс «гипсового камня», иногда целыми пластами, например у нас в таком случае по берегам Волги, в пермском, донецком, польс1<ом (Кельцы) и остзейско.м (оI<оло Риги) I<раях, гипс добывается или выламы­ вается обычными способами (см. Каменоломни) и обыюювенно тут же обжигается и мелется. Но та~< ка1<, во-первых, обожженный гипс долго не может сохраняться, потому что притягивает влагу воз­ духа и теряет в своей способности связывать и затвердевать, во­ вторых, обжиг гипса требует НИЗI{ОЙ температуры, и при недо­ статочности обжига часть необожженного гипса играет ту же роль, 1<а1< песо1<) прибавляемый 1с известr<е и штукатурке, и так как обожженный гипс легко толчется домашними средствами и мem<oro зерна здесь вовсе нет надобности получать, то нередко и поныне обжигание гипса ведется домашними способами - [путем] обжига или в кучах, или (в] печах, вперемежку с мелки.ми дровами, не дающими углей, или в обыкновенных хлебопе1<арных печах. 1 Однако глав­ н [ую] масс[у] выжига[ ют] на местах добычи, с1шадывая в особом каменном здании, играющем роль печи, прямо неплотные парал­ лельные своды больших 1<усков гипса и засыпая поверх их массу гипсового камня сперва [в виде] 1<рупных, потом [в] мелких [кусках], с тем, чтобы жар и дым от сухих дров, зажигаемых под сводами, рас­ пределялся с возможною равномерностью во всей массе камня. 2 На обжиг идет примерно 1/ 6- 1/ 8 по весу сухих дров. Когда обжиг ведут каменным углем, то его жгут в особых боковых печах (подобно тому, как при обжиге извести) и расходуют около 1/ 20 угля. Там, rде выжигают I<OI<c, пользуются теряющимися при этом горючими газами. Для получения лучшего алебастра устраивают вертикаль­ ные железные казаны, нагреваемые снаружи дымом и имеющие внизу заслонку для выгреба выжженного камня. Только этим по­ следним способом можно получить совершенно однородный про­ дукт, обыкновенно же часть гипса недожигается, часть пережи- 1 В печь, где сгорало 01соло 21/2 пуд. дровJ тотчас после загребания углей кладут около 8 пуд. rнпса 1сусками) заслонку закрывают, а трубу оставляют от1,рытою. По личному опыту я знаю, что· этим путем полу­ чается отличный жженый гипс" если куски гипсового камня сперва хо­ рошо высушены на поверхности той же обыкновенной (так называемой русской) печи. Штукатуры обжигают иногда пzолr,еный гипсо13ый._ка_мень в чугунах, на огне, при постоянном помешивании . . t При обжиге гипс садиrся, т. е. высота с~оя у~сньшается, при· мерно, на 1/6 ~ервоначальной 1 по чему отчасти судят о достаточности обжига,
426 гипс rается. Во всяком случае при обжиге избегают, при помощи мед­ ленной шуровки топлива и избытка воздуха (см. Горючие мате­ риа.гrы), получения высоких температур, 1<оторые безвозвратно портят гипс, тогда 1<aI{ недожженные 1<усю·1 можно отбирать и вновь обжигать, так как они легко отличаются от выжженного камня. Из того, что гипс начинает выделить воду уже 01<оло 100°, при 125° теряет s;4 ВОДЫ (остается H20-2CaS04), а при достаточно продолжительном нагревании до 194~ (Ле-Шателье) теряет всю свою кристаллизационную воду, можно уже видеть, что высо1<ая тем­ пература вовсе не нужна для обжига гипса. Поэтому понятна легкая возможность обжигать гипс перегретым паром, имеющим температуру около 250~, как то предлагает Виолетт, причем лег1<0 сделать производство непрерывным, ecJIИ бы спрос на готовый гипс не был ограничен. Отобранный - если надобно - для особо чистого сорта 1 обожженный гипс измельчается, но не очень .мелко, потому что в этом нет надобности, в особых чугунных вертикальных I(ОI-IИческих мельшщах, подобных кофейным, или под жерновами или бегунами, 11ли, наконец, пестами в ступах, просеи­ вается для придания однородности и у1<упоривается или в боч1<и, или в меш1<и. Достоинство поl{упного гипса определяют мягкостью зерна (отсутствием каменистых зерен), чистотою цвета и с1<оростыо застывания теста, замешанного из 3 частей алебастра и 1 части воды, а также тем, что тесто, замешанное из 2 частей алебастра и 1 части воды, по застывании оказываетсн сухим наощупь (впи­ тывает воду), если гипс добротен. Для более точного испытании прока.11ивают отвешенную пробу до 200° в тигле, причем вес должен убывать не более н:ак [наJ 3-50/0 , и испытывают отлив1<у пробной nалоч1\и, которая должна обладать достаточным сцепле­ нием и после высыхания известною звою<остыо, а по весу (высу­ шенная) равна весу гипса + 250/0 воды. Испортившийся от лежа­ ния гипс идет для удобрения лугов, особенно 1<леверных. При замешивании гипса с водою поступают всегда так, что в воду всыпают гипс (а не обратно) и, наполнив доверху, взмешивают лопаткою (деревянною; французы берут медную, если не желают иметь ржавых пятен от железной) и прямо тотчас применяют в, дело. Для шту1<атурных работ в тесто всыпают еще иэвестI(О­ вый «раствор», т. е. смесь извести с песком и водою. Если взять один последний, то образуются трещины, а от прибаВI{И (1 на 3 или более) гипса их не происходит, таl( 1<ак гипс, отвердевая, 1 Куски закоптелые даже ос1саблнваются при отборке на алебастр, назначен.!lый для отливки статуй и украшений. Все отбросы идут в шту­ катурныи гипс.
гипс 427 расшириетси, а иэвест1<овыИ раствор «Садится», т. е. уменьшается в объеме. Таr<:ая смесь известl\и с гипсом застывает те.м медленнее, чем более взято Извест1<и и воды. Если желают иметь быстро за­ стьшающее гипсовое тесто, то берут на 2 части по весу але­ бастра не более 1 весоноt\ части воды, а для более жид1<их рас­ творов берут равные части по весу, т. е. на ведро воды толы<о 30 фунтов алебастра. Обыкновенно для отлив1<и берут на 4 части алебастра 3 части воды, т.ак н:ак при хорошем материале затвер­ девание тогда идет довольно быстро (длится менее 15 минут), вся вода впитывается (но потом избытш< испаряется), отливка полу­ чается- плотная, но нагрев незначителен. Если же желают иметь медленное застывание и полное воспроизведение мелких подроб­ ностей, хотя и не очень плотную массу отлию<и, тоrда берут на 1 часть меЛI{оrо гипса до 2 частей воды. Хотя формование или от;шв1<а из гипса пе представляет существенных трудностей, тем не менее оно требует выполнения определенных условий для успеха, тем более, что формы для отлив1<и должны приготовляться обы1<- 11овенно из того же алебастра. Для того, чтобы дать общее по­ нятие о не1<оторой сложности предмета, рассмотрим способ про­ изводства гипсовых, отливш< с бюста, вылепленного из r лины худож­ НИI\ОМ, потому что глиняный оригинал мягок и не может выносить без порчи прикосновении твердых предметов. Сперва готовят «первую», или простую форму, которая служит только один раз для получения гипсового же оригинала, с которого уже легко изготовить, как со вся1<ого (бронзового или иного) твердого пред­ мета, 01<ончательную, сложную или разъемную форму, могущую служить для многократных отливок. Глиняный оригинал облепляют гипсом или вполне весь, 1 или по частям, разделив всю поверх- 1юсть оригинала на две или вообще на небольшое число частей, назначая грани деления на частях, лишенных трудных деталей, - например, в бюсте отдельно приготовляют всю переднюю часть изображения и всю затылочную. Гипс к глине не прилипает, и по застывании гипса глина легко отходит от него, но сохранить оригинал во всех подробностях обыкновенно нельзя (глиняный оригинал и не назначается для сохранения, но когда окончатель­ ная форма готова, из нее легко выдавить глиняную 1<опию, кото­ рая может после обжига дать терракотовый бюст - размером не-. 1 Если первую форму делают не разъемную, цельную" то по ее за" твердевании глину вын11ма10т изнутра руками пли вымывают водою, а если оригинал восl{овой, то воск плавят. Прн этом у11<е не получается никакого остат1ш от оригинала, тогда ка1с при описываемом далее способе главные по трудности и значению части оригинала. например лицо в бюсте, 1'·rогут быть сохранены, т. е. модель не вполне теряется.
428 гипс много менее гипсового - от усуш1ш):- потому что при разъеl\ше первой формы часть гли11ы, сидящая в углублениях застывшей фор~1ы, отрывается. Назначив l"рш-1ь раздела формы, на одну сторону оригинала сперва накладывают кистью смесь гипса с водою, а потом всю сторону закидывают заготовленною смесью воды с гипсом и про" должают, по мере затвердевания гипса, утолщать слой до желае­ мой степени, а около грани раздела уравнивают гипсовое тело так, чтобы здесь получилась вся желаемая толщина, а за грань гипс не переходил. Когда наметано столько гипса) сколько не­ обходимо, и он затвердел, тогда грань ос1\абливают и на ней де­ лают несколько круглых углублений, при nомощи 1<оторых впо­ следствии обе половины формы. можно составить вместе, совер­ шенно так, кш~ они помещаются на оригинале. Затем эту граш, обмазывают 1\истью, погруженною в воду, в которой наболтана глина, - для того, чтобы обе половины формы легI\О было разнять по окончании работы. После смачивания глиною 1\раев nервой половины формы (не сниыая ее с оригинала) готовят другую ее часть, sабрасывая остальную часть формы rипсовы:м тестом, сперва свежим и жидким, и потом уже отчасти отnердевшим. Когда и эта половина затвердеет, тогда разнимают обе половины. Если раздел был избран надлежащим образом, то · не1\оторые части глиняного оригинала (например шщо) остаются целым'И, но вообще оригинал теряется, но получается верный отпечато1<, из I\оторого осторожно вынимают остатки глины и дают вполне высохнуть. Когда это произойдет, форму изнутри покрывают или смесью масла с мыльною водою или шеллаковым лаком, предохраняющим форму от приставания новых слоев гипса, 1 и обе половины складывают друг с другом I<al( следует, скрепляя снаружи, чтобы не расходились при вливании гипса. Тогда вливают в форму жид­ кую смесь воды и гипса, утолщают новыми слоями, и получают внутри формы воспроизведение глиняного оригинала. Когда такой новый оригинал отвердеет вполне, тогда осторожно отбивают форму в тех местах, которые не l\югут сняться, как с барельефа, и по этому гипсовому оригиналу, исправив его, если то окажется необходимым, [изготовляют] уже надлежащую сложную или разъ­ емную форму, в 1<оторой можно делать любое число оттисков. Нет надобности описывать понятные по существу дела подроб- 1 Деревянные формы покрывают таким же лаком, металлические - смесью из масла и мыла, которую применяют и при всяю1х других от­ ливках, потому что гипс не пристает I< слою та1сой смазю1. Очевидно, что слой должен быть очень тоно1<" чтобы форма предмета от него не изменилась.
4~9 ности разделения nCЯI\oro твердого оригинала (например гипсового, i\1раморного, деревянного, 1<аменного, металличес1\оrо и других) на ТШ(ие части, формы которых могут быть сняты с оттисн:а без его повреждения, потому что с барельефа застывшая форма сни­ мается вполне, и всш<ая фигура может быть соответственными плос1<остпми раэдеJiена на ряд баре11ьефов. Число частей формы, I<онечно, тем больше, t1ем далее удаляется оригинал от барельефа (1<аковы, например, медали или монеты), и искусство мастера со­ стоит в том, чтобы выбрать для деления формы на отдельные части та101е места, 1<оторые не имеют особого значения (на 1<раях частей формы получается след, 1<оторый сравнивается ножо:м), и в то же время получить наименьшее число частей формы, притом та1<, чтобы при с1<ладывании частей не нарушалась бы общая про­ порция частей. Из предшествующего уже видно, что гипсовые формы бывают двоякого рода: с потерянным оригиналом и с со­ храняющимся. Когда отливка сложна и тяжела, например в случае сложных больших статуй, тогда обьп<новенно не все отливают сразу, а по частям, которые скрепляют хорошим гипсом при по­ мощи железных или деревянных внутренних скреплений. Почти подобныl\lи же способами готовят гипсовые изображения с пр~дме­ тов животного и растительного царства. Если требуется, напри­ мер, снять гипсовую маску с умершего, то волосы на голове, бороде и бровях и проч. сильно помадят и располагают так, чтобы они не залились гипсом и образовали барельеф, отверстия носа залепляют воском, все лицо смазывают маслом, обкладывают ero с боков полотенцами, чтобы образовать барельеф, который и заполняют гипсом, начиная опять сперва жидким и кистью (за­ тем иногда I<ладут слой кисеи), а потом быстро заливая образую­ щуюся 1<ору. С живых людей точно так же снимают как маски, так и всю головную форму, разделяя лицо на две, а всю голову на 4 части при по.мощи ниток, положенных на тело, I<оторые вытягивают (разрезывая гипс) при застывании гипса, чтобы по­ лучить соответс'Гвенпое число барельефных частей формы, а в нос и рот вставляют трубl<и, достаточные для дыхания. Особенно лerz<o этим способом снимают формы с рук и ног. Вместо гип­ совых форм для отлив1<и часто повторяющихся архите1<турны~ выпуклых (горельефных) украшений часто п11именяют глиняные и металличес1\ие формы. Те же ·основания применяются в хирурrи'И для нанесения гипсовых накладок на оперируемые части тела, если }IX, например при вывихе и переломе костей, следует удер­ жать в неподвижном положении. Для этого· забинтовывают сперва бинтами, смоченными в гиnсовом растворе, а потом налагают гипс утолщенным слоем, придавая ему еще большую Прочность при­ кладыванием лубl{а или других твердых предметов. Та1<им же свой ...
430 ством гипса пользуются дли получения гипсовых форм дJШ глн­ няных, гальваношшстичесI<их и разных иных издеш·1И. Отлитые гипсовые изделия в обычном виде мало прочны не толы< о по с.11абости связи между частями (изделия легко бьются), но и вследствие мяr1<ости поверхности ( стираетсs1 и царапаетсs1 ВСЯl{ИМИ твердыми телами), ее ноздреватости (от испарившейся воды) и ее способности разрушаться (понемногу растворяться) от воды. По этим причинам гипсовые изделия недолговечны и плохо очищаются с поверхности, т. е. Cl{Opo теряют начальный вид, а потому остановимся на средствах, которыми в большей или меньшей степени устраняют указанные их недостат1\И, у1<азав при этом, что простая прибавка пес1ш или тому подобных твер­ дых предметов не увеличивает прочности гипсовых издет1й, по­ тому что песок удерживается непрочно в массе гипса, и предметы крошатся, а покрытие гипса клеевыми 1\рас1<ами, как это делаетсн на штукатурке, придает поверхности мало прочности. С давних пор стало известно, что подмесь 1шасцоn - и прямо сернш<алиевоН соли - придает гипсу и его поверхности твердость, недостающую ему самому. Вероятно, это основано на способности серноиэвест­ ково~ соли образовать водные двойные соли, подобно тому, I<aI\ это проявляется у солей магния (см.). Гипс, разведенный на рас­ творе сернокалиевой соли, затвердевает быстрее, чем просто с водою, и дает массу более плотную, чем обыкновенно. Влияние квасцов, повидимому, еще яснее. Если обожженный гипсовый 1\а­ мень погрузить в раствор квасцов и потом обжечь сильнее обыю-10- венного, то после раз.мола и смешения с водою получается масса, скоро твердеющая и обладающая значительно большею плотностью, чем обыкновенный гипс. Тако« квасцованный гипс производят заводскими способами и применяют 1<ак обыкновенный. Того же результата достигают, смешивая гипс с жжеными 1шасцами, причем избегается вторичное прон:аливание. На 100 частей гипса беретси не более 5 частей 1шасцов. Наиболее обы1(новенный и давно (из Италии) известный способ придания гипсу плотного сложения и способности полироваться составляет образование его теста на клеевой воде. Размоченный клей растворяют в горячей воде (около 11/ 2 фунта клея на ведро воды) и на такой воде (остыв­ шей) замешивают обы1<новенный или 1<Васцованный гипс. Таную шту1<атурку стен «под мрамор» наносят на смоченную подготовку и, по затвердевании притертого слоя, полируют пемзой, смачивая клеевою водою. Политуру кончают трепелом с водою, а по высы­ хании - маслом, чрез что достигается блестящая и очень проtн-~ая поверхность, I(оторую нередко разделывают под цветные и поло­ сатые сорты мрамора, прибавляя I< массе соответственных красо1< и нанося их в надлежащем поряд1<е в углубления не вполне остыв-
431 шей Ш'J'УJ<атур1п1. Гипс на J(Леевой воде затвердевает медленнее, чем на чистой. Некоторые соли, особенно бура, также замедляют затвердение гипса. Замешанный на смеси 1 объема насыщенного раствора буры с 4 объемами воды гипс затвердевает (по Casen- tini) толы<о пос;1е 3-4 часов и приобретает значительную l{ре­ пость. Если уже готовую шту1\атурку вспрыснуть раствором буры, то она стаиЬвится, после затирания, тверже обьшновенной и отли­ чаетсs1 тем, что после Оl\лейки обоями препятствует заводиться насе1шмым. Водонепроницаемость 1 гипсовых отливок достигается очень часто пропитыванием их в нагретом виде стеарином, воском или растворенным в бензине парафином. Статуэт1п1, пропитанные стеарином, имеют довольно своеобразный жел:rоватый оттено1< (1<а1< изделия из слоновой кости), некоторую степень прозрачности и леr[{о моются водою. Того же достигают иногда масляными лаками. Гипс, смешанный со снятым моло1<ом и небольшим количеством извести, после отлив1<и отличается белизною, неизменяемостью от воды и значительною плотностью. Прибавка спирта 1< воде, на 1<оторой размешивается rипс, придает ему плотность и способность ПOCJie OTJIИBl{И уменьшаться В объеме, ЧТО, вероятно, ПРОИСХОДИТ от того, что тогда t\ристаллизация гипса получается более мел1<ою и плотною. 2 Известно, что раствор гипса в воде (1 часть CaSO 4 растворяется в 525 частях воды при о~, в 466 частях при 38° и в 571 части при 100::>, а в пресыщенных растворах до 11 О частей воды) осаждается от прибавки спирта. Поверхностное уплотнение гипсовых изделии достигается также при смачивании их баритовою водою (образуется сернобаритовая соль) и растворимым стеклом (образуется двойная 1<ристаллическая соль). Хотя таI{ИМ образом имеется много способов для придания гипсу большей против обыч­ ной шютности и связности, но тем не менее НИI<акие гипсовые изделия не моrут быть сравниваемы по вs1з1,ости и сцеплению с пор'rландским цементом. К I(амням rипс пристает слабее, чем иэвест1(а или цемент. J{ дереву гипс также пристает слабо, но на железе он дово11ьно хорошо удерживается, особенно при разве­ дении на растворах некоторых сернокислых солей.s В за1<л10чение упомянем о том, что некоторое I<оличество rипса применяется таю1<е для многих других видов промышленных целей, l Гппс в отлпвн:ах столь порнст н тш' лcrr\:o вбирает в себя воду, что употребляется в виде пластш101с для отнятпя (высасывания) воды нз осаДiсов; высушенные гипсовые пластш1к11 по своей скважности про­ пус1сают воздух н другне газы. 2 Утверждают та1сже, что готовые отлптые r1шсовыс 11здел11я явно уменьшаются в размерах при поrружсюш в спирт. з Двойные соли гипса с серноюrслымп солямн Na н К хорошо известны (Розе, Струве, Фрнцше) 11 дают повод думать, что, разрабатывая (подобно тому, 1caic это сделано Вант-Г офом и Розебумом д.'IЯ астрах а-
432 1'ИПС например для прибашп1 в бумажную и фарфоровую массу, для разных замазок и т. п. При накаJIИвании с углем он отдает ему свои 101с;юрод, и образуется сернистый 1<альций, из которого (см. Сера и Сода) можно поJ1учить серу. В гипсе (природном, водном) более 18°/0 серы, по ее из неrо ныне нет способов выгодно добывать; однаl{О в природе самородная ·сера получается чаще всеrо именно из гипса. * ннта MпNa~(S04) 24H 20, см. «Основы хшшш» 5-е нзд., стр. 433 11 443) этот предметJ можно достичь новых усовершенствований в проиэведеюш г1ш­ совых изделий для придания нм недостающей твердости н связностп, что особо желательно ввнду широ1<:ого расnространсшrл гнпса в природе 11 леr1сости его формовю1. * Кроме того, природный rппс применяется 1сак Добавка к портланд­ цементу для регулирования СIСорости схватывания, 1са1с сырье для полу­ чею1я серной ю1слоты и портлапд-цементов, 1caic сырье для гнпсошлш<овоrо цемента, 1сак сырье прн пропзводстве (NH1)2S0-1 и других х11мнчссю1х веществ. [ПptlAt. ред.].
Энци1слопедtl'lеский словарь Ф. А. Брок" гауза и И. А. Ефрона, т. VII/a, 1893. стр. 806-809. ГЛАЗУРЬ Г11аэурь, или амаль, есть тонкий, более или менее леrкоплав1,ий и прозрачный слой стеклянного сплава, наносимый в порошковатом виде на поверхность изделий из глины и металлов, сплавляемый на самих изделиях и назначаемый для придания поверхности изделий неизменности (например глазированная, или эмалированная железная и чугунная посуда) или непроницаемости для жид1{остей (например при нанесении глазури на фаянс, см.),* так и для украшения. Специально амалыо и финифтью называют, однако, чаще неnро­ зра чную глазурь разных цветов, наносимую на металлические из­ делия в более толстом слое и служащую преимущественно для украшений; 1 но ато различие между названиями глазури 2 и амали не проводится строго ни в русском, ни на других языках. Глазурь** на простейших глиняных изделиях, назначаемая для покрытия по­ ристой их массы и для придания им сплошной стен:ловатой поверх­ ности, нааывается у нас также «поливою». По составу всякие * См. прим. ред. на стр. 407- [Прим. ред.]. 1 О прнменеюш эмали для украшения металлических изделий- см. Эмалевые украшения, а о применении для живописи на фарфоре - Фарфо­ ровое производство. 2 По-английски всякая глазурь называется enamel, т. е. эмалью. Вследствие подобия с покрытием стеклообразно глазурью или эмалью называют эмальированием, или нанесением глазуриJ покрытие внутрен­ ней поверхности бочек слоем поливы из раствора клея (часто с патокою или глицерпном - чтобы при высыхании не трескался, и с 1свасцами - чтобы перевести в нерастворимый вид), если бочки назначены Для перевозки н хранения таких жидкостеji, как скипидар, керосин, спирт 11т.п. ** В настоящее время глазурью называют стеклообразный сплавJ на­ носимый на поверхность керамических изделий для придания им влаго- 11 газонеnроницаемостн1 повышенной стойкости и блеска. Эмалью назы­ вают стеклообразный, прозрачный или заглушенный, материал, наносимый на поверхность металлических иэделийJ главным образом с це"ТJью защиты их от коррозии и с декоративной целью. fПpu.At. ред.]. 28 Зак. 2207. Д. И. Ме11депеев, т. XVII.
434 ГЛАЗУРЬ глазури, эмали и поJiивы представJ1яют не что иное, как стеюю (см.), т. е. некристалли1.1еский сплав кремне1{ислых (содержащих кремнезем Si02) и борнокислых (содержащих 8 20 8) солей, осно­ ваний щелочных (как Na20, 1\20), щелочноземельных (напри­ мер Са О, ВаО), земельных (A12QB) и металлических окислов, особенно окиси свинца, РЬО, I{ОТорая придает стеклу легкоплав­ кость, как :и борная кислота. Непрозрачность rлаэурей достигается прибав1<ой или таких 01<ислов, ка1\ ОI<ись олова SnO~\ или таких солей (как фосфорноиэвестковая), которые в с1'еI{ле при спла­ ВJ1ении не растворяются, а в нем распреде1шются (висят) с равно­ мерностью. Та1< как глазурь есть стекло, то общие основания его производства, рассматриваемые в статье «Сте1<лянное произ':' водство», вполне применяются к глазури, и мы здесь рассмот­ рим лишь некоторые частности~. характерные для г1шзурей раз­ ного рода. От глазурной массы, кроме неизменности и твердости, при­ надлежащих стеклу, и кроме желаемого цвета и степени прозрач­ ности, достигаемых прибавками, требуется, во-первых, известная степень плавкости, во-вторых, прочность связи с покрываемою поверхностью (глазурь не должна отс1<акивать при перемене тем­ пературы, должна обладать коэффициентом расширения, близким с материалом массы) и, в-третьих, отсутствие трещин. Важней­ шую сторону предмета составляет придание составу глазури же­ лаемой степени плавкости, потому что порошок глазури, так или иначе нанесенный на поверхность, закрепляется на ней чрез поме­ щение предмета в печь или муфель, где достигается такая темпе­ ратура, которая, не изменяя предмета, заставляет глазурь вполне расплавляться и в жидком виде закрывать поры предмета и обра­ зовать на нем сплошную гладкую, более или менее блестящую поверхность. Понятно отсюда, что глазурь должна вполне пла­ виться при температур[ах] гораздо более низк[их], чем те, при кото­ рых металлические или глиняные предметы изменяют свою форму или начинают разl\fяrчаться. Уже поэтому в большинстве случаев «обжигание» или сплавление глазури стараются вести при воз­ можно низких температурах, что обусловливается и соображенияl\ш эокномического свойства. Только в немногих случаях, напри.мер при фарфоре (см.), применяются сравнительно туrоплав1<ие виды глазури. Тугоплавкость глазури .достигается увеличением пропорции таких окислов, I<ак СаО, Al~QS и Изъятием из смеси РЬО, в2оs и тому подобных окислов, увеличивающих легкоплавкость. 1 1 Первые из известных глазурей все были щелочно-кремнеземные. Только в XI ст. явились в Тоскане свинцовые глазури. Они укрепились а распространились всюду до нынешнего столетня, тогда, с одной сто"
1"ЛА3УРЬ 435 Но и тогда, J<orдa составляется туrошшв1{ая глазурь, необхо­ димо В СОСТаВ ее ВВОДИТЬ ЩеЛОЧИ (Na2Q И К~О), ПОТОМУ ЧТО кремнеземистый их сплав (та1с называемое растворимое стекло) сильно содействует образованию неl{ристалличес1<ого сте1<ла, в ко­ тором растворяются другие 01<ис11ы, и при застывании ае I<ристал­ лизуется. Материала.ми для глазури могут служить разнообразнейшие вещества, природные или заводские, содержащие вышеуказанные окислы. Некоторые материалы, входящие в глазурь, прх-~ сплавле­ нии выделяют пары или газы, оставляя желаемый окисел) другие же входят в нее всеми своими составными началами. Так, дnя введения 01<иси свинца прибавляют часто не ее самое, а красный сурик, или высшую степень окисления свинца, для того, чтобы восстановительные rаэы печи не выделили свинца, а при сплавлении сури1< оставляет ту окись свинца (выделив кислород), I<:оторая вхо­ дит в глазурь. Для подобной же цели (окисления) в глазурь часто вводят селитру, хотя она дает глазури толы<о щелочь, в ней содержащуюся, а наиболее ценные в ней элементы азотной кис-­ лоты при сплавлении улетучиваются и вследствие богатства кисло­ родом препятствуют восстановительному действию газов печи и других случайных (органических) веществ. Однако, l{Orдa дело идет о нанесении глазури на дешевые, обыденные предметы, за­ ботятся о том, чтобы в состав взошли лишь самые доступные ма­ териалы в такой пропорции, которая необходима для доставления жедаемых I\ачеств глазури. Тю<ими материалами служат, кроме кремнезема (кварц, кремень, песок) и щелочных соединений в раз­ ных видах и кроме глины (см.), прежде всеrо некоторые сложные природные кремнеземистые вещества, особенно же полевой шпат (и сходные с ним минералы), добываемый преимущественно в Нор­ вегии (RarstrOnd С0) и применяемый повсюду на фарфоровую гла­ зурь (как и в массу фарфора). Хотя полевой шпат (см.) при сла­ бом белокалильном жаре плавится в прозрачное стекло, но один не пригоден для глазури, потому что легко расстекповывается или кристаллизуется, особенно подвергнутый температуре яркого бело­ l{алильноrо жара. Глазурь на фарфоре обыкновенно составляется из полевого шпата, кремнезема" и известково-магнезиальных соединений так, чтобы глазурь представляла состав, в котором на 10Si02 роны, введение печей, дающих высокие температуры, позволило приме ... нять всшше трудноплавкие глазури, и, с другой стороны, благодаря при­ меру Англ11и, стало расширяться применение борных видов глазури, ко-­ торые при отлиtшой леп{Qплавкостн позволяют придавать гончарным изделиям блестящую окраску п большую, чем свинцовые глазури, гигие­ ннческую безопасность для обнхо~ных нзделнй. 28*
436 l''ЛАЗУРЬ приходилось ОI<ОЛО: Al20 3, 7 /sR.O (где R=Са и Mg) и 1/sK90 или 1/ 8Na20. Но даже и от одной прибавки I<ремнеэема полевой шпат уже теряет способность расстеюювыватьсн, даже в та­ ю1х случаях, если отношение Оl{ИСлов доходит до пропорции: 7Si02 • А1 20 3 • К 20. Из тоl"·о, что состав сте1<ла беэ глубоI<ОГО изменения свойств может изменяться в дово;1ыю ширО1(ИХ, но опре­ деленных границах, можно уже за1<лючить, что подобные иэмене­ ния может претерпевать и состав глазури. Его ныне многие исследователи (Cerep, Бишов, Шу.махер и другие) выражают хими­ ческими формулами; но это вовсе не значит, что глазурь есть определенное химическое соединение; I<a~< сте1аю, это есть сплав солеобразных соединений, который проще всего рассматривать как раствор более тугоплавких стеююобразных соединений в легко­ плавких; но nропорция nервых не должна превосходить известной нормы, чтобы nри охлаждении и затвердении не происходило вы­ деления части вещества в 1<ристашшческом виде (расстекловывания, мутности, отсутствия ровной поверхности), а пропорция легко­ плавких веществ не была такова, чтобы глаэурь была мало прочною. Дело в том, что легкоплавкостью отличаются и ее в глазури увеличивают [ ..• ] тр[и] составны[е] начал[ а], которые в отдель­ ности дают мало nрочную глазурь, а именно: 1) l{ремнеземистые соединения щелочей (К20 и Na 20), подобные растворимому сте1<лу; они от долгого действия горячей воды растворяются (глазурь сходит), а от l{ИC.rioт ""lегко разъедаются, притом с11ишком щелоч­ ная r.1азурь легко дает трещины; 1 2) 1<ремн·еземистые соединения окиси свинца, но они сами по себе, особенно при избыт1<е О]{ИСИ свинца, дают стекло мягкое, царапающееся ножом и разъедаемое кислотами (а потому такая чисто свинцовая глазурь вредна дш1 сосудов, назначенных для nриготовлениs1 пищи, ибо свинцовые соединения ядовиты); только при избытке кремнезема окись свинца дает стекло твердое и прочное по отношению к кислотам-, в сплаве же с другими !{ремне- и борнокислыми солями (извести, щелочей и глинозема) свинцовая 01<ись (вводится в глазурь в виде белил~ сурика и глета) придает глазури блеск и легкоплавкость с такою легкостью, что е10 пользуются в весьма большом- числе случаев, 2 1 Трещины же в глазури не только лишают предметы должного вида и позволяют глазури легч:е сход1-1ть, но и служат местом задержки всяких ферментов, а потому особенно должно остерегаться держать и изготовлять пищу в сосудах с потрескавшеюся глазурью. 2 Предложено, а отчасти и применено, замещение окиси свинца баритом (берется природный витерит в порошке), но кремнеземистые ·сплавы окиси бария, хотя менее тугоплавки, чем известковые, однако тугоплавче свинцовых и так же, как они, могут давать ядовитые начала в пищу, потому что соединения бария ядовиты.
ГЛАЗУРЬ 437 особенно же ДJIЯ nо1<рытия фаянсовых и вообще глиняных пористых изделий, наэначаемых для у1<рашений и для сухих предметов; 3) сам борный ангидрид В 20 3 .7Ierчe плавится, чем 1<ремнезем Si02, а с основаниями, особенно щелочными (например с окисью натрия, n буре), дает леr1<оплав1<ие стекла, а потому применялся бы с боль­ шою выгодою во множестве с11учаев при составлении глазурей, если бы тому не препятствовала относительно высо1<ая ценность этой составной части, часто вводимой в глазурь только в малой пропорции, ис1<лючителыю для уве,тшчения легкоплав1<0сти; должно, одиа1<0, заметить, что борные сте1<ла и глазури сами по себе мяrю-1 и легко разрушаются водою и кислотами, а потому и мало пригодны во многих слу1.шях. Если введение в состав глазури 1(20, Na20, РЬО и в2ов уве­ Jtичивает леr1<оплав1<ость, 1-ю n то же время и непостоянство, * то введение СаО, MgO, А1 2 ОВ и Si09 действует обыкновенно в иную сторону, а потому смешением окислов стремятся достичь 1шк того, чтобы получился сплав надлежащей температуры пла­ вления, тю< и должной прочности. ** Поэтому состав глазури в разных случаях очень неодинаz<ов и подбирается по свойствам и назначению предметов, I<aI< это указывается в статьях: «Фарфор», «Фаянс», «Гончарные изделия» и др. Здесь, для примера, укажем состав некоторых исследованных глаэурей: СаО, 2No20, 6Si02, равно как и глазурь, содержащая еще [в] J1/2 раза более Si02 , плавятся в равномерное, твердое стекло и не рассте1<ловываются; глазурь состава, близкого к К20 . Na 20 . Са О · ВаО · 108102 • зв~оs применяется на прочной каменной посуде и составляется из 100 частей селитры I<N03, 50 частей мрамора, 100 частей витерита Басов, 200 частей кристаллической буры, 25 частей борной кислоты и 300 частей ~шарцевого песку. Для получения белой оловянной эмали на глиняных изделиях, назначаемых для приготовления пищи, прибавляют I{ бесцветной глазурной массе от 15 до 1о0/0 окиси олова, а когда покрывают изразцы, майолю<у и тому подобные предметы украшения, тогда приготовляют сплав иэ 1 части олова и 4-. 5 частей свинца, его превращают в смесь окислов обоих металлов (накаливая при при ... тш<е воздуха), полученную золу сме!llивают с соответственным * Т. е. уменьшается химичес1,ая стойкость глазури. [Пpu;,t. ред.]. ** Здесь имеется в виду не только химическая устойчивость или твердость глазури или эмали, но и прочность сцепления глазурного илк эмалевого .покрытия с основой. Прочность же за1rрепления по1!рытия, спо ... собность его выдерживать температурные изменения определяется соо1'­ ношением 1соэффициентов термического расширения материалов основы 11 покрытия. В общем случае разность между коэффициентами этих мате­ ри.алов не должна превыюать примерно 100/0 • [При~r. ред.].
438 ГЛАЗУРЬ 1<оличеством песку, глины и щелочи и наносят на изделия, или сперва особо сплавляют 1 объем названной золы с 2 объемами пес1<у и 11/ 2 объемами соли, потом сплав иэмельчают и наносят на глиняные иэделия, ка~< сказано будет далее. Для эмалирования желеэной посуды сперва наносят слой грунта, а потом белую или синюю (с оr<ислами I<обальта) глазурь. Для грунта берут или: а) смесь 11 частей флинтrлаэа (см. Сте1<ло), 1. 7 части соды и 1 части борной кислоты, или б) 48 частей песz(у, 30 частей су­ рика, 30 частей соды и 1О частей борной I<ислоты (Сальвэта), или в) сплав из 30 частей полевого шпата и 25 частей борного ан­ гидрида, и по измельчении его прибавляют 1О частеИ 1<аолина (чтобы придать тесту некоторую вязI<ость) и немного магнезии, или же применяют подобные этиl\r бесцветные шш слабо окра­ шенные глазури, * а поверх их наносят белую глазурь, составлен­ ную, например, иэ 37.5 части 1\Варца, 27.5 части буры, 50 ча­ стей окиси олова, 15 частей соды и 1О частей селитры. Для эмалей, наносимых на медь, серебро и золото, кроме красящих веществ (см. далее), основная глазурь составляется так, чтобы в ней содер­ жалось около 40-55 частей кремнезема, около 30-40 частей окиси свинца и около 10-15 частей щелочей и лишь небольшие количества глинозема, извести и магнезии. Для составления эмалевых красок, наносимых на фарфоровый бисквит в Севре, по Саль вэта, применяются следующие 14 сплавов, которые получают~ смешивая: Песку...... Сурика..... Борнойизвестн1 • • • • Окиси кобальта . . Черной окиси меди . . . Красной окиси железа . . . . Углемарганцовой соли . Серый цвет 1.000 2000 500 2 12 12 24 Черныrr 1000 2000 500 60 100 120 120 Сплав первых трех составных начал в указанной пропорции составляет основу всех других цветных глаэурей Севра, и :мы его означим далее словом «сплав»: * В состав грунтовой эмали, наносимой на поверхность изделий желез" ных или чугунных, всегда вносятся окислы кобальта или никеля. При­ сутствие этих окислов считают необходимым для того, чтобы обеспечить прочное сцепление эмали с поверхностью металла. [ПpU.Af. ред.]. 1 1 Берут или искусственную, Jилн природную очнщспную соль, по возможности свободную от железных соединений" Из Перу соль эта вывозится в Европу. Основной минерал нааывается гайеснном (hayessi11), Можно брать вместо тоrо буру пли борнонатровую соль,
ГЛАЗУРЬ «Сплава» . . • . . . . Черной 01шсн 1собальта • • • 1 • • • • «Сплава»........ . . . 0IOICHMCДll••••••• Хромово1сал11евоl1 соJш . . . . . ({Сш1ава»........ Хромов01салневоii сол11 Пятпссрпистой сурьмы . • . . . . Водной окпсн железа Ою1с11цишса..... С11невато­ зеленыfi 3500 125 ЖсJ1тыf\ 3500 25 .... . . .. «Сплава»•........... Красной оюrсн железа . Углемарганцовой соли . . . . . О1шсн коба,льта . Светлосин и А иm голубой 3500 40 Ярко" зелены И 3500 500 Костяно­ желтыfi 3500 35 70 35 Фнолетово· бурый 3500 250 125 Фиолетовый 3500 125 «Сплава» . . • . . . . Уrлемарганцовой солн . Окиси кобальта . . . . Рубинового сте1(ла на До 6 частей 1сассиевом пурпуре . 439 Снниr1 3500 J25 Желто- зеJlеный 3500 50 12 Охрис.тыr1 3500 200 Яркобурый 3500 250 125 60 Розовый 3500 От 350 до 1000 Применение глазурей, содержащих борную кислоту, особенно развито в Англии, где один Стаффордшир для своих глиняных иаделий (Минтон и другие) применяет ежегодно до 50 тыс. пуд. борной I<ислоты. Применение это широко ... распространяется не толы<о потому, что глазури и эмали от борной кислоты приобре­ тают легкоплавкость, но также и вследствие того, что многие цветные окислы сообщают борному стеклу более яркое окраши­ вание, чем чисто кремнеземистому. Но для обыкновенной глиняной посуды не прибегают к этой сравнительно дорогой составной части глазури, и берут чаще смеси глин, сурика и песку. В некоторых же случаях, I(Огда готовят каменную посуду (.масса не пористая, полу­ сплавленная), обжигаемую при высокой температуре и не пропу­ с1<ающую воды, довольствуются тонким слоем глазури, получаемым при помощи поваренной соли. Ее бросают в печь. Она испаряется и, приходя в прикосновение с кремнеземом глиняного изделия и с водяными парами, всегда присутствующими в газах печи, всту­ пает в двойное разложение, образуя на поверхности изделий кремне­ натровую соль или щелочное {растворимое) стекло, которое и дает глазурь. При этом обраауется хлористый водород, уходящий с nро­ ду1<тами горения:
440 ГЛАЗУРЬ 2NaCl+ 2Si02+Н20 == Na20 . 2Si02+2НС1. По отношению к способам нанесения глазури должно заметить, что обыкновенно глазурь налагается на изделие в виде тою<ого порошка, сухого или смешанного с водою или другими жид1<остями. Д"11я этого составные части глазурИ, хотя бы сте1<лообразный сплав или полевой шпат (для "Тiегкости измельчения их накаливают и бро­ сают в холодную воду), всегда измельчаются под жерновами, бе­ гунами или в особых 1 мельницах и отмучиваются tсм.) в более или менее тонкий порошо1{, и если применяются с водой, хорошо разбалтываются или затираются в воде. Та1<ая водяная смесь нано­ сится на изделие или кистью, или чрез погружение, если глазируе­ мое глиняное изделие обладает пористостью и, всасывая воду, удерживает на своей поверхности порошок ГJ1азурной массы. Затем следует осторожное, медленное высушивание (чтобы слой глазури не отстал) и постепенное накаливание до температуры высшеИ, чем та, при 1<оторой плавится глазурь. Когда эмалируются желез­ ные или чугунные изделия, их поверхность очень тrцательно очи­ щают, и предмет нагревают примерно до 70°, rу~тую (50°/0 воды и 50°/ 0 глазурной смеси*) смесь воды и глазурного порошка та1<же нагревают примерно до 50° и ее наносят кистью так, чтобы обра­ зовался слой в 11/2-21/2 мм толщиной. Когда такой сЛой грун­ товки еще не просох, наносят С-'IОй верхней (белоИ или синей) .эмали в виде сухого порошка при помощи сита или батистового мешочка, который держат на некоторой высоте над поверхностью. ** По­ добный же прием обсыпания по~ошком глазури применяется тан:же и к необожженным глиняным Изделиям, когда чрез один обжиг достигается и прокаливание изделия и сплавление на его поверх­ ности глазурного слоя. Чтобы не являлось поте1<ов или чтобы слой глазури был равномерен, необходимо, чтобы слой порошка глазури имел равномерную и малую толщину и сама глазурь обладала в жару достаточною степенью густоты или вязкости. В этом отно­ шении известно, что свинцовая - глазурь легче дает потеки, чем баритовая, а известково-натровая течет еще труднее баритовой, всех же труднее - магнезиальная (Seger, 1884). В отношении к живописи и ОI<раске глазурей и эмалей, применяе­ мых в фарфоровом производстве, см. Фарфоровое производство. 1 Для тонких и дорогих эмалей - в агатовых ступках. * Для придания должной густоты в смесь добавляют небольшие количества глины. [Прим. ред.J. ** Теперь таким методом не пользуются. Обычно первый грунтовой слой. после нанесен1tя его поливом обжигается, а затем щ1 rорячую еще деталь наносится пудровым способом (посыпанием) второй, Qнешннй слой ~мали. Так эмалируют чугунные изделия. [При.Аr.. ред.].'
Энцmcлorieдu 1tec1Cltii. словарь Ф. А. Бро!С" гауза ll И. А. Ефрона, т. Vl!la, 1893, стр. 839-849. ГЛИНА Глина (технич.)- общеизвестное землисто-rюрош1<оватое ве-­ щество, составляющее неизбежную составную часть поверхност" ного растительного слоя земли, образующее, в более или менее чистом виде или в с.меси с песком (суглинки), известняком (мергели), слюдой и другими, повсюду встречающиеся толщи или слои осадоч ... ных (водных) пород всех геологических периодов и в измененном (метаморфичес1<ом) состоянии представляющие сланцевые (шифер­ ные, глинисто-сланцевые и т. п.) твердые горные породы, входя­ щие в состав множества горных кряжей и пластов эе.мной коры. Таким образом, глина в разных видах и формах обильно распро­ странена в природе и уже по этому одному с незапамятных времен служит людям для производства огромного множества разнообраз­ нейших предметов, начиная от возведения построек до производства тончайших фарфоровых изделий. Для ознакомления со свойствами и с некоторыми приложениями глины в технике предлагаемая статья рассматривает: 1) химически И состав глины, 2) образование ее в природе, 3) виды глины, 4) основные свойства, главные приме­ нения глины, 5) огнепостоянство глины * и 6) общие начала про­ изводства обожженных глиняных изделий. I. Состав ~лс~ны. Во всех сортах природной глины всегда со­ держатся: а) глинозем, т. е. окись алюминия А1 2 0 8, как основное начало, иэвлен:аемое креш<ою серною кислотою, б) кремнезем) или ОI{исел кремния Si02, ка1{ кислотное начало, извлекаемое после удаления А12QЗ щелочными растворами, и в) гидратная вода, Н20, 1<ак вещество, удаляемое после высушивания при прокаливании. Все другие составные начала природных сортов глины (щелочи, известь, магнезия" окислы желеэа, титановая кислота и т. п.) должны быть считаемы эа сопровождающие подмеси, потому что по мере ОЧИiдеиия, например при отмучивании, обработке слабыми кисло­ тами (на глину они не действуют) и т. п., их количество убывает, * Огнеупорность глины. [Пpu.J,t. ред.].
442 ГЛИНА п в чистейших, белых сортах глины встречаются иногда только ун:аэанные три вещества. Поэтому глину должно считать водною или rидратною I{ремнег.11иноземщно солью (или водным I(ремне1<ислым rлпноэемом). Но в каком 1<оличе~твенном отношении соединены здесь названные 01<ислы, - сказать труднее. Уже вследствие того, что глина представляет мельчайший порошок, ни в чем всецело не растворяющийся и смешанный с порош1{оватыми формами других землистых веществ, очевидно, что глину нельзя ни получить в при­ роде, ни приготовить искусственно в совершенно чистом виде, а потому о ее количественном составе можно сделать точный вы­ вод только чрез изучение множества образцов разной степени очи­ ~цения, что и выполнено Броньяро:м, Малагути, Бишофом и дру­ rимп. По совокупности та1<их исследований ныне несомненно, что в чистейшем виде все глины содержат в состоянии высушиваниs~ (при 100°) до постоянного веса Al 20 8 -2Si02 ·2H20, * т. е. глина от­ носитсн к числу основных солей (в средней соли иа А1 208 должно содержаться 3Si02) глинозема. Состав этот требует (см. Веса ато­ мов)** содержания: 39.5°/0 глинозема, 46.5°/0 I<ремнеэема и 14.0°/0 воды. I< атому содержанию стремится в пределе достичь всяz<ая глина тем более, чем менее содержится в ней подмесей, и наиболь­ шую ценность и значение во множестве отношений имеют именно глины, наиболее блиэкие по составу 1< вышеу1{аэанному, обыкно­ венные же глины содержат чаще всего подмесь песку в разной степени крупности эерен. Так, например, иэвестная в России бе­ лая глуховская фарфоровая глина (Черниговская губ., Глухов­ скоrо у.) в отмученном состоянии содержит около 371/2°/0 AI2QB и 46 1/ 2°/0 Si02 и незначительное количество магнезии и щелочей, но почти не содержит железных окислов; иэвестная английская белая глина, распространяемая во многие страны света (Dressel СО) и идущая в Россию в числе миллионов пудов ежегодно под именем «Chiпa-c1ay» (чайна-клай, китайская глина), или 1<аолина, содержит в том (отмученном) виде, в котором находится в продаже: 37 .9°/0 А1 2 0 8 (растворимого в крепкой серной кислоте), 44.2°/0 Si02 (растворимого в щелочах), 12.5°/0 потери при прокаливании (воды), 0.1°/0 MgO, 0.20;0 СаО, 1.0D:/0 Fe 9os, 1.30/0 1<20 + Na2 0 и З.40/0 песку (в нем 2. 7 Si02, 0.3 А12ОВ и 0.5 других оснований), по анал.изам Бишофа. Но многие из известнейших глин, даже бесцвет­ ные (белые) и хорошо отмученные, содержат менее A1 2QB и хими- * В настоящее время минералогичес1шй состав глины рассматри­ вается 1{31{ смесь различных минералов. среди которых наиболее важнымп являются: каолинит (А1203 • 2SI02 • 2Ii20), галлуазит (AI20 3 • 2Si02 • 3Н 20), пирофиллит (А1208 • 4Si02 • f -1 20); им сопутствуют кварц, слюда, рутпл, пн­ рит и др. [Пршt. ред.]. ** См. прим. ред. на стр. 407. [ПpllJ,C. ред.].
ГЛИНА 443 чес1п1 связанной воды, потому что заключают подмесь или квар­ невых или полевошпатовых зерен. Су.м.ма их определяется по 1<оличеству остат1ш, остающегося после обработI(И глины серною 1п1слотою и после I{ипячения остатl{а с раствором соды, в I(Отором растворяется гидрат I<ремнезема, содержавшегося в глине. Анали­ зируя (обрабатывают обыю-ювенно плшшI{оnою J(ИСлотою) остатоI\, определяя в нем основания (глинозем и щелочи), по их количеству судят о содержании полевошпатовых подмесей, считая (хотя это и не всегда точно) состав их за Af2QЗ (I<, No) 20 . 6Si02, а отсюда эаzшючают и о I(оличестве подмеси I<варца. Та1\, известная во Фран­ ции белан ГJIИI-Ia (1шолин) из Sain t Yrleux (Haute-Vienne) содержит от 10 до 45°/0 остат1<а, состоящего преимущественно из полевого шпата, а известная в Германии глина из Sennewitz (около Halle) содержит ОI<оло 36°/0 подмеси кварца. Так J(aI( во многих с11учаях при обработt{е глины к ней прибавляют I<aI( полевой шпат, так и кварц (например при про~эводстве фарфора), то у1(азанные под­ меси в практин:е могут быть даже полезными; тем не менее выс­ шими сортами глины, особо ценимыми (до 60-80 коп. за пуд), должно считать возможно чистую, почти нацело растворяющуюся при последовательной обработке крепкою серною кислотою и содою, потому что для желаемых целей подмеси могут вводиться искус­ ственно, а содержание их в естественных глинах подлежит изме­ нению. Но и в чистейших сортах глины всегда содержатся рас­ творяющиеся (вместе с Al 9QS) в кислоте другие основания, осо­ бенно К20, Na90, СаО, MgO, Fe20B, и общее их количество редко бывает менее 11/ 2 -3°/0 , иногда же, в обычных глинах, превосхо­ дит и десяТОI{ процентов. Значение этих подмесей особенно важно во .многих случаях. Та1<, все они увеличивают плав1<ость глины, а ОI(ислы железа придают изделиям сверх того обыкновенно 1 и хара1<терный цвет, свойственный кирпичу. Часть их, несомненно, содержится в виде самостоятельных подмесей, например бурого железняка (охры), известняка (мергели 2) и т. п., и узнается в глине или при их отмучивании (по кусочкам или зернам большей !{руп­ ности, че:м глина), или при обработке глины слабыми раство­ рами кислот (соляною или азотною). При выборе глины для 1 Но несомненно, что при содержании значительного количества 01шслов железа не1юторые глины даJОт пе красные, а белые или серо­ вато-желтые кнрпнчи, что зависит от распределения подмес11 железных соединений. Та1(, Ольшевский исследовал одну глину, содержащую I00/0 01шси железа) и нашел, что в кнрпнчах, нз нее прпготовленных, содер­ жатся черноватые зерна железного соединения, а красного окрашивания не получается. I<невскпе глпны, дающнс беловатые кнрпнчп, по анализам Богданова, также содержат 4--90/r, бурого железняка. 2 С:м. Г 11ауко1111т.
444 r.rшнл нзве~tных целей применения всегда обра1цается внимание на ноли ... чество, иачество п способ распределения этих подмесеИ. Таи, на" при.мер, для выдеЛl{И I<ирпича очень важно, чтобы в глине не содер­ жалось механической подмеси (1{усоч1<ов) известнш<а, потому что такие I{Ирпичи при обжиге дают много лома. 1 Вс1<ипание с 1п1с­ лотами (выделение СО 2) лerI(O может служить к отl(рытию этой подмеси в глине. Вообще механичес1п~е подмеси (1<орни растений, гальки, колчедан) препятствуют применению глины в большинстве случаев, но зато и отделяются легко при про.мыв1се водой, унося­ щей глину (см. Отмучивание), и имеют значение толы<о для низ­ ших сортов глины (для кирпичей), так 1шк последние, ради деше­ визны, не подвергаются никакому виду очищения. В глине всех сортов, а особенно в некоторых, сопровождающих торф и бурые каменные угли~ содержатся органические вещества, выгорающие nрп обжигании и способные изменяться от доступа воздуха, на чем п основано отчасти улучшение, замечаемое в глинах при их хра­ нении на воздухе во влажном состоянии. Иногда глины окрашены от этих органических подмесеtt в различные оттею<и темных цпе­ тов, пропадающие при обжиге. Вообще глина легко 01<рашивается подмесями и бывает синеватой, черноватой, зеленоватой и разных пестрых окрашиваний (отчего иные глины и применяются как 1<рас1<а, напри~1ер охра, умбра и др.); но в чистом состоянии отличаетсн белизною, так что непосредственно (н:ак известка) служит для окрас1<и, например, стен в белый цвет во многих местах Мало" россии. [При про1саливании] органические вещества выгорают, но подмесь окис..тrов же"'lеза служит I{ окрашиванию в желтоватые и красные цвета. 11. Образование глин,ы. в природе. Первоначальный источню< образования глин составляют, без сомнения, кристалличес1(ие перво­ зданные породы, содержащие полевошпатовые минералы, химичес1<и медленно изменяющиеся под влиянием атмосферных вод, по ним протекающих и извлеюнощих из них щелочи (кали, натр), щелоч­ ные земли (известь, магнеэию) и отчасти кремнезем, всегда нахо­ димые в текучих водах, в воде горячих (гейэеров) и других горных источников. Не входя в геологические частности, достаточно ука­ зать на то, что чистейшие виды глины (каолин) встречаются пре­ имущественно в среде вышеуказанных пород (гнейсов, гранитов, пегматитов и т. п.) с явным указанием образования из полевых 1 Но если углекислая соль распределена вполне равномерно в глине и при обжигании была достигнута надJiежащая (см. Цемент) степень жара, то получается кирпи11 очень прочный, особенно для водяных сооружений, потому что образуется подобный цементному состав, твердеющий от воды. Tetmajer доводил содержание уrJ1е11зв~сп,овоli солн в подобных кирпич(lх даже до 250;0 на 100 г.rшны.
ГЛИНА 445 шпатов, J(O't'opыx обломю·1 и11и части еще остаются вместе со сшо­ дою (б011ее стоИI<ою, чем полевые шпаты, относительно атмосфер­ ной воды) и с l(Варцем в самой гJiине, и нереДI(О можно видеть все следы перехода полевого шпата в гJiину. ХимичесI(И этот пере­ ход для (альбита и орто1<лаза) полевого шпата выражается равен- ством л12ов .R20 .6Si02+2н20 = ПoлenofI шпат Вода = д12оs .2Si09 • 2н20+R20 •4Sio2 Нераствор11мыi( Растворимая остатоJ< r лины J<ре.мнещелочная соль где .R есть щелочной металл (=К, Na). Для полевошпатовых, подобных анортиту, превращение еще проще и под влиянием уrле((ислоты атмосферной воды еще удобнее может совершаться: СаО • Al2Q3 . 2SiQ2+2н2сов +Н2О = Анортит Водная Вода yrлекнс.~1ота = AJ 2Q8 • 2Si02 • 2н20 + СаН2 (СО3)2 Глнна, остаток Дnyyrле11звестковая соль в растворе Таt{Ой процесс разрушения полевошпатовых пород идет и по­ ныне, как видно из того, что воды, собирающиеся в среде перво­ зданных пород, содержащих лишь щелочи, а не щелочные земли, ка~<овы, например, породы, преобладающие в окрестностях Ла­ дожского озера, содержат щелочей более, чем щелочных земель. Но не подлежит сомнению, что этот процесс еще в сильнейшей мере совершался в первичные эпохи жизни Земли, и этим путем совершенно ясно выражается происхождение массы глины, рас­ сеянной всюду в земле. В не.многих только случаях можно найти глины среди у1(азанных первозданных пород, как находят у :нас вдоль гранитного ~<ряжа, идущего от Чернигова чрез Днепровские пороги, или в Пиренеях, или в Саксонии, в Марне (01<оло Галле) и т. п. Прямо образовавшаяся на месте своего нахождения глина носит название каолина и часто отличается чистотою, хотя не­ редко в ней содержатся крупные остатки неразрушенных пород. В большинстве случаев, однако, сверх химического изменения горных пород, вода производит на них :механическое действие J(aK своим течением и вообще движением, так и замерзанием, от которого происходит растрес1<ивание и вообще разъединение частей породы. Частицы глины, вследствие того, что составляют остаток химически измененного полевошпатового ыинерала, так меш<и, что уносятся при всяt<ом движении воды и ею переносятся в виде мути и ила гораздо далее, чем все другие более I<рупные
44() l'"ЛННА части пород. Все горные рею·~, идущие среди пород, заю1ючающих обрааовавшиеся г.11ины, поэтому несут муть г1шны. Но она, 1шк всякая муть в тихих водах, садится, и вместе с нею осаждаютсн как l\[елкие частицы кварца и слюды, происходшцие из тех же пород, так и часть веществ, осаждаемых водою из раствора, особенно ОJ{ислы железа, углеизвестJ<овая соль и т. п. Этим объясняют обычные подмеси гшшы и содержание в них различных количеств разнообразных подмесей. Обсохшие слои глины и ее смесей, становясь сушей и служа почвоИ, сами опять размываются водою, и глина опять может ю1и сравнительно очищаться, ИJIИ обогащаться подмесями всякого рода. Таким образом, совершенно понятна причина того, что глины в природе встречаются в разно­ образнейшей степени чистоты, хотя основное их вещество, водою не из~rеняемое, остается во всех случаях одно и то же. III. Виды ~лины. Из предшествующего уже ясно, что раэJIИчие ~1ежду глинами разных мест и свойств определяется ис1<шочительно под~rесшш, в них содержащимися, даже если не счита1ъ в чисJiе них крупных или грубых механических подмесей, I<оторые легl(О от­ деляются от rJ1ины при взбалтывании с водою (отмучивании) и при сливании, 1шковы гальки, корни и т. п. Резкого деления глин на виды или роды не может быть, потому что мелкие частицы подмесей могут варьировать до бес1<онечности. Но некоторые виды отличаются с легкостью и ясностью. 1'11ежду IШl\Ш первое место, во всех отношениях, принадлежит фарфоровой глине, или та1< на­ зываемо~1у 1~аолину. Это есть глина обы1<новенно белого цвета, находится в среде первозданных пород и уже по этому одному бы­ вает более чистая, чем другие сорты глины, переносившиеся вместе с другими породами водою, а потому сверх I(рупных подмесей содержащие обыкновенно \IНОГо мелкого кремнезема (1шарца), истертого до мелкоты и отмучиванием уже не вполне отделяемого от 1'лины. По этой причине в первичном J<аолине более (до 38°/0) глинозема А1 20 8 , чем во всех других глинах, так I<ак даже при подмеси полевого шпата (содержащего обыкновенно менее 25-30°/0 Al 20B) содержание Al 9QS в глинах убывает. Название 1<аолина китайское, потому что из Китая в Европу пришли первые фар­ форовые изделия. Обыкновенно первичный, т. е. водою не уне­ сенный с места своего происхождения, 1<аолин прикрыт слюдя­ нистыl\~И породами и перемешан с полевошпатовыми. Добытый из земли, он на месте подвергается отделению чрез отмучивание, т. е. смешение с водою, разбалтывание в молочную смесь, кратковре­ менное отстаивание и сливание мутной жид1<ости, I<оторая дает осадо1< каолина; его выжима10т, сушат и в этом виде пус1<ают в торговлю. Куски каолина даже после пропитывания водою (сме­ шение с нею идет для 1<аолина труднее, чем длн других глин)
Г JIИJ-lA 447 более '1'01ци на ощупь, чем ({УСlСИ внзкой, жирной, или пластачес1&ой, iлuuы, I<оторые во влажном виде имеют свойство маслянистой мяr1сости и легко полируются при сглаживании ногтем. Такан глина наиболее прямо пригодна для лепl(и и после прОI(аливания обыкновенно более или менее I<репнет. Ее называют трубочною землею, горшечною r линою, су1пювальиою, или валяльною, r линою и т. п., смотря по применению. Те из сортов этой глины, в I<о­ торых содержится мало всш<их оснований, 1сроме глинозема, и механичес1шя подмесь кремнезема мала, т. е. те, l(Оторые, несмотря на присутствие подмесей, изменяющих цвет и вид, близr<и по со­ ставу н: чистой глине, более реДI(И, выдерживают жар всяких печей, не раэмягчаясь, и называются огнепостолнны;,tи r линами. * От подмеси значительного количества водной окиси железа глины получают желто-бурый цвет и находят применение в кра­ сильном деле под названием охры или охристых глин. От содер­ жания уrлеизвестковой соли (слабые I<ислоты производят вскипа­ ние) глина получает свойство менее жирного на ощупь эе.млистоrо вещества, носящего название .Jtергеля, или мерrелистой глины и л(:!са, а если эта жидкость или сухость глины зависит от нремне­ эема, то глину называют суглин.тсом. При подмеси слюды и смол уплотненная глина древних обра­ зований называется глеем. Отличают также rлины смолистые, раз­ ноцветные (например 1<расные, идущие для карандашей и красок) и по разным подмесям, в них содержащимся; но такие сорты rлИн уже менее распространены и реже применяются. Всякие виды глины, содержащие много подмесей" и значительно потерявшие чрез то пластичность, называются тощи.Аtи или сухи.ми. ** * По отношению к высоким температурам глины делятся на трн группы: огнеупорные, тугоплавкие н леrкоплавю1е. Огнеупорными назы" вают глины, огнеупорность которых не ниже 1580'), тугоплавкими назы­ вают глпны с огнеупорностью, лежащею в пределах 1350-1580°. Легко­ плавкие глины имеют огнеупорность ниже 1350'). Легкоплавкие глины содержат значительное количество :механических примесей. В соответствии с этими примесями различают суглинки (глины, содер}11ащие в виде прн­ месн кварцевый песок), охристые (}келезистые) глины~ содержащие при­ месь железа в форме окиси, мергелистые глины, содержащпе значительную примесь СаСО3 и др. [Пpи.Jrt. ред.]. ** В зависимости от содержания глинозема в прокаленной глине - се делят на 4 группы: Высокоосношн~я•........• . . • Основнnя•......••• . •••••• По.nухнслnn • • . • • . . . . · . •...• I<11слая•••• . . • • . ••.••• . •• Содержание АJ~Оз в прою1- пенноft глине, в о:о 40 30-40 15-30 15 [Прим.ред.]
~48 ГЛИНА IV. Свойства глины tt пользование иJtu. Гшнш в естественно плотном виде, пронюпrутая водою (20-50°/0 веса глины), весит в 1.8-1 .9 раза более, чем равный объем воды (т. е. вес l(уби­ чес1<ой сажени 1067-1127 пудов). Когда глина высыхает, то уменьшается в объеме та1<, что линеИные размеры сокращаются на 4-1 о 0/0 , тогда вес 1<убической меры rлины равен 1.25-1 .50 по отношению к весу воды; но получающаяся масса с1<важиста, * пристает к языку, впитывает воду и мacJIO 1 и, погруженная в воду (сухая глина), выделяет .массу воздушных пузыры<ов. Это зависит от того, что сами частицы глины обладают плотностью около 2.2 раза большею, чем вода. Глина, размо1<шая в воде и с нею равномерно перемешанная в тестообразную массу, способна (при смешении примерно 60-70 частей nоды со 100 частями су" хай ГJiины) мяться, принимать всякие фор.мы, резаться, слепляться, выдавливаться под прессом и сохранять приданную форму (при большем содержании воды смесь течет, жищ<а), что и называется 11ластичностью, или леllкостыо, глины. Это самое основное ее свойство для всякого рода ее применений. А таl( I(aK глина со­ держит лишь "'высшие степени ОI(Исления (в А1 2 ОВ • 2SiQ2 · 2I-I 20 около 56°/0 кислорода), то она не способна ни Оl(исляться, ни го­ реть, а в жару теряе~ только воду, в неИ: содержащуюся. Но в природной глине всегда содержатся орrаничес1<ие подмеси. Они придают глине, особенно смоченной водою, своеобразный запах, а при накаJ1ивании ОI<исляются и выгорают. Глиняный слой, намок­ ший от воды, не пропускает ее, т. е. глина, в отличие от песка и многих других пород, отличается 'Водонепроницаемостыо, имею­ щею большое значение в природе для определения русла peI( и, особенно, подземных юночей, а в строительном деле применяется для ограждения от притока воды и для удержания водохранилищ. Высохшая глина, хотя бы температура сушки доходила до 100:>, после размачивания в воде опять получает все основные перво­ начальные свойства, т. е. дает :муть с избытком воды, а с 60-80°/0 (по весу совершенно сухой глины) воды- тестообразную, пласти­ ческую, липкую и мяг1(ую массу, поддающуюся слабому давлению и после его прекращения сохраняющую полученные изменения формы, что и составляет ее первое драгоценное свойство, позво­ ляющее готовить из глины разнообразные предметы. Глиняное тесто, высыхая после придания ему определенной формы, СОI(ра­ щается в своем объеме («усыхает») столь значительно, а в тон­ I(ИХ частях и с поверхности ранее, чем в толстых, что при таком * Т. е. порнста. [Прим. ред.]. 1 Оттого глнна употребляется в сукноделии 11 для вывода жирных пятен.
ГЛНJ-iА 449 высыхании часто гшшш1ые изделия чрезвычаИно леr1<0 дают глу­ бо1сие ю1и с1шозные трещи11ы и уродуются в форме. Потому скуJ~ьпторы, лепнщие из глины, обязаны дер:жать ~ю все время работы свое изделие во 1ЗJШж1юы состоянии чрез обрызгивание водою в защиту от скорого испарении. При употреблении глины дли леш<и, если желают, чтобы форма издеJ1ия хотя бы со1<ра­ тилась в линейных размерах, но сохранилась после высыхания, к глине прибавлнют таr<их веществ, 1<оторые не обладают сной­ ством глины с01<ращат1"сsr (та~совы, например, песо~<, обожженная гшша или шамот и т. п.}, а 1<оrда высохшее гJ1иняное изделие назначается для сохранениs1 без обжигания (например для возве­ дения ГJ1инобитных построе1<, сырцового 1<ирпича, ГJiиняных по;юв и т. п.), тогда, сверх пес1<у, прибавляют еще и различные связы­ вающие волою-шстые вещества, например отбросы волоса, 1<остри1<у, солому, навоз и т. п. Высохшее глиняное изделие уже крепко, т. е. вполне п_ригодно для всякого рода построек и предметов, к 1<оторым вода не имеет продолжительного прю<основения. Так, в сухом климате центральной Азии глиняные построй1<и живут целые века, а на хорошем ка.меннои фундаменте под прочнею }{ровлею, снабженною большими свесами, и в нашем кпи~ште здания из сырцовой ~1ешаной г 11ины вполне пригодны д.rш жилья, если при сооружении их образовавшиеся трещины тщательно замазаны новыми слоями глины и вся постройка успела совершенно высох­ нуть до наступления морозов (от них непросохшая глина лопается, теряет связность, и здание распадается). Еще высшим достоинством и ;1учшею прочностью обладают здания, сложенные из высохшего заранее сырцового бо11ьше:мерного I<ирпича, укладываемого на глине, пото~rу что больших трещин тогда не происходит и воз­ ведение здания ~южет быть совершено быстро. Такие постройки, вследствие дешевизны, теплоты зююю, прочности и несrорае)юсти стен и полов, если и они сделаны из r лины. ~юг ли бы служить большим подспорьем в борьбе с пожарами, истребляющими еже­ годно много деревянных 1срестьянских построек, если бы в деле прочности таких построек не играли громадной роли I(ровля и фундамент. Для первых, однако, сама r лина доставляет отличный материал, в соединении с соломою, потому что маты или плетеные иэ со.r~омы полотнища, пропитанные жидкою глиною, придают крйвле дешевизну и леп(ость сооружения, при безопасности от оrня, а при пропитывании высохшей кровли дегтем (например нефтяным) даже и прочность от действия сильнейших ливней. Но в наших 1<лиматах фундамент и целость здания, * около которых вода 3ёl:­ стаивается и где сырость почвы постоянно действует, непременно * Надо понимать: фундамент и само здание. [Прll.М. ред.] 29 Зак. 2207. Д. И. Мен.а.елеев, т. XVII.
ГЛИНА должны быть возведены из Ьtа'l'ер:иалов, не иэменяющихсн и не размягчающихся от воды, тогда I<ак высохшая глина впитывает воду и с ней размягчается. Это свойство сырца или высохшей глины ограничивает ее применимость и служит к тому, что с доистори­ ческих времен стали обжигать или пр01<ашшать глину, так 1ш1< она в этом состоянии не толы<о водою уже не размачивается, но и приобретает еще высшую плотность, r<репость и вообще малую изменяемость, очевидную из того, что изделия из обожженной глины, как камни, сохраняются в земле, на воздухе и в воде многие века без всяких изменений, если не подвергаются механи­ ческим влияниям, превосходящим предел их сопротивления_ Изде­ лия из мягкой глины, после высыхания, при постепенном на1<а11и­ вании выше 400° 1 или при «обжиге», во-первых, теряют содер­ жащуюся в них воду, во-вторых, постепенно, по мере нагрева сокращаются в размерах от 9 до 15°/0 * в своих линейных изме­ рениях до того, что это сокращение послужило Веджвуту (см. т. V, ** стр. 698) к изобретению его пирометра (см. это слово), в-третьих, перестают размываться водою, отдавать серной юiслоте свой глино­ зем и щелочным растворам кремнезем и, в-четвертых, оставаясь скважистыми, приобретают последовательно столь значительную твердость, что дают искры при ударе стали. Сокращение объемов при обжиге, или «спекание», зависит, оневидно, от образования безводного соединения А1 20 9 • 2Si02 и от того, что оно хотя и не плавится в жару печей (но при температуре горящего гремучего газа расплавляется, тогда как известь при этом не изменяется), но отчасти размягчается и, стягиваясь, уплотняется. *** Но при стою, значительном сокращении, какое происходит при обжиге глины, изде- 1. Обожженные при ннзкнх температурах тсрлют нс всю воду н ме· нее прочны. * Общая усадка глпны может быть от 5 до 200/0; воздушная (т. е. усад1са в процессе высыхания глины) составляет от 3 до 120/0, огневая усадка, т. с. усадка в процессе обжига, составляет от 2 до 80/0• [ПpuAt. ред.] ** Здесь Д. И. Менделеев ссылается на V т. Энциклопеднчес1соrо сло­ варя Брокгауза и Ефрона. [Пpu.At. ред.J *** В процессе обжига в глине происходят сложные превращении. Эндотермическая реакция деrидр~:ацни каолинита прот:1сает в темп~ратур­ ном интервале 400-6000: А1208 • 2S102 • 2Н20 -7 А1203 • 25102 + 2Н20. По мне­ нию одних исследователей, А1208 • 2Si02 устойчив до 900:>; по мнению других­ он распадается на окислы А120 3 и Si02 • При температурах свыше 950° происходит постепенное образование муллита 3А1'209 • 2Si02, сначала скрыто кристаллического. При дальнейшем повышении температуры, по мере спе­ кания глины (происходящего главным образом за счет примесей) и появле·· ния жидкой фазы, наблюдается рост кристаллов муллита. Этими сложными и еще до конца не изученными превращениями и обусловлена огневая усадка глины. [При.м.. ред.]
l'JtY1HA Jiиs1 из нее, ври какой-либо неравномерности ИJIИ в толщине частей, или в составе и ш10тносп1 массы, чрезвычаИно лerr<o дают тре­ щины и изменения формы, а потому к глине, назначенной для обжига, еще бо11ее, чем I{ сырцовой, необходимо прибавлять ве· ществ, подобных I<ремнезему, в виде пес1<а или 1шарца или заранее обожженной rлины, т. е. так называемого шамота, чтобы умень­ Шить эту с1<лонность давать трещины и изменять форму. Чем чище rлина, тем более она может принять таких (тощих) подмесей, не теряя должной для производства степени вязкости или пластичности, необходимых 1<ак длs1 придания смеси с водой прочной формы, особенно в то1ших частях, таf{ и связности или крепости после прокаливания. Та~<ая подмесь 1шарца, 1сак упомянуто выше, встре­ чается в естественных глинах; но обыю-ювенно I<оличество ее увеличива[ют], прибавляя или меш<ий песш< для простых изделий (1<ирпича, простой посуды и т. п.), или возможно чистый кварц в измельченном виде. Но от такой подмеси (Si02 в разных видах) rлина .может приобретать (см. выше) гораздо большую леrкоплав- 1<ость, чем желательно, а потому, I<orдa желают уменьшить сжи­ маемость r лины в жару, не из~1еняя ее состава и тугоплавкости, (1то особенно важно при производстве оrнепостоянных предме­ тов (плавильных горшков, реторт, форм, клию<ера и т. п.), тогда главною прибаш<ою служит измельченная шамотная масса, т. е. та же глина, но предварительно хорошо выжженная, или бой глиняных изделии. Но глиняные изделия, приготовленные с назван­ ными подмесями, после обычного обжигания остаются скважистыми, l(aK кирпич, обыкновенные пористые цветные горшI(И .или цилиндры гальванических элементов, а потому они могут служить для стройки, хранения твердых nредметов и т. п., но вода, вино, масло и дру­ гие смачивающие жидкости протекают чрез пористые их стенки, 1 .и они ради непроницаемости покрываются слоем стекловатой массы, т. е. поливы, или глазури (см.), хотя внутри и остаются скважистыми, а потому в изломе впитывают воду, прилипают к язьжу и тому подобное. Высший сорт таких изделий имеется под именем фаянса; кафели или изразцы и многие обычные гончарные изделия отно­ сятся тоже сюда. Но если к глине подмешаны вещества, размяr ... чающиеся или даже расплавляющиеся в жару, но способные к этому лишь после того, как глина уже обоЖжена, то поры глины запол­ няются этим сплавленным веществом, обыкновенно более или менее t Вода, проникая понемногу стеюш таких сосудов нз обожженной глины, испаряется с поверхности, а чрез зто охлаждается и внутренняя вода; поэтому в жарких климатах, по примеру арабов, подобные·сосуды, называемые алькорацца, применяются для охпаждення воды, идущей для питья. 29*
rJJИHA действующим 11 11а самые зерна глины, n потому тогда после об­ жигания получается нес1шажиста~1, более или менее просвечиваю" щая сплошнан, l(Ш\ бы сте1<ловатая или ~шменнан масса с рr.шо­ нистым изло~юм; ее черепки не пристают 1< язьп<у, и сте1·1I(И ста- 1ювятся непроницаемыми для воды н других жидкостей. Высшии сорт изделий сего рода изобретен в Китае и известен под именем фарфора, в котором r ;швную часть массы составJrяет подмес~) нолевого шпата; размягчаемость глины дост1н·аетсн примесью не­ которого количества 1шарца,- напри.мер, в обыю-ювенном фарфоре приходится nри:-1ерно на 60 частей глины 01<оло 20 частей полевого шпата и около 20 частей l{варца. Если природный каоJiин (см. I [этой статьи]) уже содержит часть этих подмесей, то прибавляют только недостающее количество. Избыток глины и делает массу настолько пластичной, что из нее можно выделывать тончайшие предметы. Такой фарфор тверд и вязок, как l{al\leHь, сталь ero не царапает, и он требует очень высОJ{оrо (до l 720'J) * и долго длящегося обжига. Париа~-1, или парас, есть такой же фарфор, но с иэбытt<ом полевого шпата (до 65°/0), требует для обжига ниэшеtt темпера­ туры и применяется, по примеру английских заводЧИl{ОВ (Capeland, Minton и др.), для выделывания статуй, подражающих мрамору, с которым обожженная масса очень сходна по виду. В мяr1<0~1 фарфоре глина служит уже толы{О для пластичности, и преобла­ дает масса стекловатого своИстnа, состав.пяе~tая или из пес1<у, ~~елу, соды~ селитры и т. п., l(aK во французском мягко:'-1 фарфоре, н.1и из 1шарца, полевого шпата, I<остяной золы, гипса и т. 11 •• 1.;:ак в английском мяr1<0~1 фарфоре. 1 Температура обжига здес1) ниже. Такая масса в сущности уже составляет прямой переход к стеклу, и ее при~tенение, бывшее значительным, когда не уме.'lи делать твердого фарфора, ныне сокращается, особенно nото~1у, что получаемая масса гораздо мягче, че~1 у настояще1'"0 фарфора. Гораздо важнее все более и более распространяющееся примене ... ние изделий иэ сплошной непористой массы, имеющей все глав­ ные свойства фарфора и носящей название каменной посуды, употребляемой для всяких це11ей химичесl(ИХ производств (реторт, труб и т. п.), для l(УХОННОЙ посуды, для половых ПЛИТОI( * Указана слншzсом высон:ая температура, обычно 1320-1450'). I Пpll.J,l.. ред.] 1 Барит (BaS04), пли тяжелый шпат, и гнпс, прибавляемые в твер­ дый фарфор и вообще в массу для нс1соторых видов rон 1lарных пзделнй (особенно в Англии), играют роль своими основаниями, входящими в состав плавкой части; элементы же серной кислоты (SO~ +О) вытес­ няются кремнеземом и улетучиваются, но в та1сом фарфоре, 1согда взяты названные соли, остается еще некоторое количество сернокнслых соеди­ нений.
Г ЛИI-fА (минтонские и метлахсz<ие ш1ит1<и) и для подобных же пред­ метов, требующих непроницаеl\юсти, твердости и неиэменчивости от 1<ислот и тому подобных свойств. Главный :материал для та1<их иэдеJJий составляет хорошаs1 жирная глина из числа тугоплавких, в смеси с глиною более лег1<оnлавкою, а иногда (например в ведж­ вудовской массе) отчасти и полевой шпат и различные другие вещества. Обжиг требуется долгий и сш1ьный, J{Ш< для фарфора. Получаемаs1 масса непрозрачна и, смотря по степени чистоты исходных материалов, бывает разных цветов - от бесцветной (белой), l{aI{ в лабораторных ступках и чашках, до ОI<рашенной в 1<ирпично-1<расныtt цвет, I(al< в так называемом исz{усственном граните и тому подобных .массах. Масса состоит, если можно таJ{ выразиться, из с1<елета неплав1<ой глины, пропитанного более лег1шш1шшою глиною, содержащею смесь глиняного вещества с l(рем­ неэемо.м и другими веществами, в состав которых (в отличие от фарфора) входит лишь мало щелочей, извести и тому подобных подмесей. Сравнительная дороговизна подобных изделий, могущих приготовляться из жирных г.rшн, почти повсюду встречающихся, не говоря об украшениях и отделке, зависит как от большой однородности смешения, которая здесь, как и в фарфоре, вполне необходима, так и от той степени продолжительности действия высокой температуры, которая необходима для обжига I<аменной посуды. Плотный, полусплавленный 1<ирпич, или J{линкер, составJ1яет простейший род гончарных изделий этого рода, в которых, судя уже по сказанному, свойства и достоинства могут изменяться весьма значите11ьно от степени смешения глины с I<варцем и шамо­ том, от равномерности смешения, степени обжига, его продолжи­ тельности и тому подобных условий. Каменные изделия иногда покрываются глазурью: но чаще обходятся без нее, потому что представляют массу сплошную, жидкостей не nропус1{ающую. V. О2непостоянство глины.* Таким образом, важнейшие при­ менения глины основываются на свойстве ее образовать с водою пластичес1(ую .массу и на свойстве этой Аtассы при прокаливании отвердевать в каменистое вещество. Но к ни.м необходимо приба­ вить огнепостоянство, как причину применимости глины к устрой­ ству всякого рода печей, очагов, горнов, плавильных rоршков и тому подобных предметов, без которых не обходится ни одно жилое помещение и почти 11и одно фабрично-заводское предприятие, по­ тому что огонь и жар, повсюду применяемые, требуют прочных, не изменяющихся в жару и удобовозводимых специальных соору­ жений, для которых ни метаЛJ1ы, ни песок, ни известь, ни ка~rни не доставляют столь подручного и удобного материала, как обощ ... * Огнеупорнщ:ть г.rщны. [Пpu.At. ред.J
454 ГЛИНА женная глина, в жару не изменяющаяся и жар сосредоточивающая в желаемом месте уже потому, что она принадлежит I< числу плохих проводников тепла. Так I{aI<. 1<оличество передаваемого тепла Q внутрь однородного тела в единицу времени можно счи­ тать тем большим, чем больше разность t0 - t 1 в двух его точ1<ах, находящихся на расстоянии d, чем больше площадь s, чрез кото­ рую происходит передача, и чем .меньше расстояние d, т. е.: rде С есть I<оэффициент внутренней теплопроводности, изменяю­ щийся с природою вещества, - то этот l{оэффициент С можно определить из опыта, приняв разность t0 - t1 =1°. Таt<ие 1<оэф­ фициенты определил Пекле, на основании опытов Депре для вре" ~tени= 1часу,д.тшшющадиs= 1кв.мидлярасстоянияd=1м:* .Медь....... Железо....... Плотный известняк Стекло...... Обожженная глнна Дерево........ с 69 28 1.7 -2 .1 О.7-0.9 0.5 -0 .7 0.1-0.2 Это показывает уже, что пз обычных материалов rлина усту­ пает лишь дереву в способности сохранять тепло, а для устроt-t­ ства печеи, по своим свойствам, составляет незаменимый материал по негорючести, малой теплопроводности и такой неизменяемости, которую не имеют ни стекло (оно плавится и трескается), ни из­ вестняк (в жару легко разлагается и кроши~ся), ни другие r<амни. Не говоря о важном значении указанного своt-tства глины для соору­ жения стен, назначенных для сохранения тепла, nесьма важно ви­ деть в этом свойстве глины ее пригодность к устройству очагов. В простейшем виде это выражается в том, что стен1<и чисто метал­ лического очага раскаливаются от огня до того, что ОI{ОЛО него не'возможно оставаться, тогда как глиняная печь, доставляя внутри высшую степень жара, снаружи лишь слабо нагревается и, следо­ вательно, сохраняет пламени наивысшую степень жара. Так как в печных топках и горнах даже обыкновенных, напри" мер в домашних или служащих для тош<и паровых котлов, извест­ ные части пламени (например порог, см. Тош<и, Печи) имеют тем­ пературу, превосходящую 700-800°, а в печах, назначенных д11я * Здесь коэффициент теплопроводностн выражен в [ Прц.м. ред,1 к м, град, час
ГЛИНА 455 получения высш<их температур, многие внутренние части топки достигают до температур гораздо высших (в газовых топках даже до температуры 1700'), см. Генераторные газы), то для их выкладки необходимы I<ирпич и rлины, обладающие высо1<ою степенью ·огне­ постоянства. Обы1<новенная глина" применяемая для производства 1шрпича, не удовлетворяет этому условию. Та1ше l{Ирпичи или, оплавляясь по частям, крошатся, или прямо плавятся, потому что производятся из смеси глины с пес1(ОМ, а подобные смеси предста­ вляют даже при полной однородности температуру плавления или размягчения неред1<0 гораздо меньшую, чем температура плавления серебра (950')). Одна1<0 издавна стало известно, что некоторые глины доставляют I<ирпичи, выдерживающие жар печей даже при самом высшем достигаемо.м в них жаре. Такие глины повсюду ценятся высш<о и с11ужат для производства огнепостоянного кир­ пича, тиглей и тому подобных изделий, вывозимых иногда в далекие страны. Наибольшею славою в этом отношении пользуются английс1<ие огнепостоянные I<ирпичи многих заводов и марок. Особо славятся l{Ирпичи из Stourbridge, rде rлина в естественном состоя­ нии содержит мало оснований (СаО-0.14; Mg0-0 .18; Fe2 os-1.9; К2О+Nа20-О.18°/п) и хотя содержит избыток кремнезема (65.1°/0 при 22.20;0 А190 5), но характеризуется большою однород­ ностыо и дает кирпичи, особо пригодные для печей, в пламени которых много щелочей, J{a1c, например, для горнов с древесным углем или для сте1{лоплавильных печей. 1 Ввоз в Россию товаров этого рода существует издавна для потребностей развивающейся промышленности, хотя во всех концах России, особенно на Урале, около Мос1<вы (Гжель), в Боровичах (Тверской губ.), на Дошtе и в Черниrовс1<ой губ. давно известны залежи глины, дающей пре­ восходные огнепостоянные кирпичи, которые ныне и производятся у нас уже на многих заводах. Если обыкновенныf.t кирпич (в пуде около 4 шту1<) ценится не выше 10 коп. за пуд (25 руб. за тысячу), то огнепостоянный (5, 6, даже более штук в I):уде), по крайней мере, в 3, 4 или 5 раз дороже (до 100 руб. за тысячу, даже и выше). И хотя русское внутреннее производство возрастает, тем не менее еще в 1889 г. ввоз иностранного огнестойкого кирпича 1 Приводим состав llроиа.л.енны.х глин. применяемых для изго­ товления стеклоплавильных горш1,ов, а именно: 1) из Forges-les-Eaux (департамент Верхней Сены) во Франции, 2) из Stourbridge в Англии, З) нз Kllngenberg в Германии: 1 2 l<ремнезема•••••••• . •71.б 71.7 Глинозема•••• . • • • • • 26.О 22.з Окиснжелеза....... • . 1.2 4.5 Извесn1 . • . . •••.••• O.l О.5 IЦелочей•••••••••••1.1 ..... з Ь7.4 38.О 1.8 1.8 ~.о
456 ГJIИНЛ превосходит 21/ 2 MJIН пуд., 1 из чего очевидиа важность развития местного производства этого рода гончарных изделиf.t. Ныне, когда изучение глины значите1rьно двинуJюсь вперед и I<огда понятие о причинах огнепостоянства rJшняных изделиtt выяснилось, несо­ мненно, что производство I(Ирпнча всякоИ степени устойчивости в жару может быть повсюду доводимо до желаемой степени совер­ шенства, так I<ак недостаток в природных свойствах глины можно даже при надобности исправJшть, увеличиван содержание чистой глины или r линозема, или заменяя глину ква рцевы.ми или извест­ ково-магнезиальными iш1ссами, I<ак далее упомянуто. Чистая глина (Al2Q8 · 2Si02 • 2Н 2 0) дает 1<ирпич, сопротивлшо­ щийся сильнейше!\1у ж:ару печей, одна~<о должно заметить, во-пер­ вых, что она требует (даже при прибавке большого количества шамота) очень высоJ{оl-\ и продоJiжительно действующей темпера­ туры, чтобы затем в печи уже более не сокращаJiа своих объемов, во-вторых, сравнительно рещ<а, а потому и дорога, и, в-третьих, дает 1<ирпич пористый, та(( что внутрь его массы леп<о про1-1ю<ает щелочная эо.1а многих видов топлива, что содействует глазированию, а зате~1 и плавке поверхности. Нормальный оrнепостоянный 1<ир­ пич готовится из природных сортов глины, наиболее близких по составу к 1шолину. Зегер (Seger) в Берлине приготовляет (суще­ ствуют в продаже) ис1<усственны)r смешением тетраэдры опреде­ ленного состава (36 ну~rеров), представляющие опредеJ1енные (ко­ нечно, приближенные, считая те.ыпературу плавления Au = 1075° и Pt == 1775°) те:\шературы плавления, и по составу таких смесей можно судить, исследовав данную глину, какую степень оrнепо­ стоянства будут и~1еть кирпичи, из нее ·приготовленные. Высшею тугоплавкостью, т. е. та1<ою, которая не достигается в печах и при которой плавится платина, отличаются смеси чистого глинозема и кремнезема в пропорциях состава от Al 2QB • 2SI02 (как в чистой глине) до A1 2 QS • 6Si02 • Но уже при малоf.t подмеси иных основа­ ний (Fe20S, К 20,_ СаО и т. п.), особенно при избытке кремне­ зема, легкоплавкость увеличивается. Составу А120 8 • О. 7 Са О · 0.3 К20 · 10 Si02 отвечает уже температура 1410°, а состав 0.6 А1 20 8 0.4 Fe20 8 • 1.4 СаО • 0.6 к20 . В Si02 плавится при 1150°·. Бишоф и Рихтер показали, что малая подмесь к чистой глине э1<вивалент­ ных количеств извести (56 частей), магнезии (40 частеf.t), 01<иси железа (80 частеf.t) и кали (94 части) почти одинаково понижает температуру плавления, т. е. [они] все одина1<ово вредны, но малая подмесь магнезии действует сильнее, чем та1<ая же пропорция по 1 Для возбуждения развнтня в Росснн этого пронзводств<1, по таf\ю­ жснному тарифу 1891 г., оrнепостоянный ю1рпнч обложс.н пошлшюю ~ 4 коп. зол. с п1да.
ГЛИllА 457 весу окиси ЖсJtеза или щелочей. Таким образом, при отыс1<ании огнепостоянной глины первое внимание до11жно быть обращено на содержание иных оснований, I<роме глинозема. Если таI<их осно ... ваний мало, то избыток кремнезема не имеет большого значения, тем более, что са1н 1<ремнезем и его смеси с чистою глиною (А12оз. 2Si02) не плавятся в жару печей. Но если, 1<а1< обьнпювенно и бывает в большинстве природных глин, в глине содержатся эти постояв ... ные основания в пропорции с1<олы<о-либо значите11ьной (например более 3°/ 0 щеJiочей или щелочных земель), тогда присутствие из ... быт1<а (противу Al 20 8 • 2Si02) 1<ремнезема понижает температуру ш~авления. Та1<, состав Al 2QB • 1.4Са0 · О.6К2 0 . 8Si02 плавится подобно шла1<ам, стеJ{лу или глазури (с.м.) и совершенно уже не подходит под понятие огнепостоянства. Таким образом, очевидно, что те природные глины способны дать оrнепостоянный кирпич, 1<оторые содержат лишь немного (в cyl\·tмe не более 2-3, много 4°/0 на 100 частей природной серой глины) .магнезии, извести, окис­ ;юв железа и ще;ючей. А такие глины довольно значительно рас­ пространены, 1<Ш< видно, например, из того, что Богданов (1882), исследовав четыре сорта 1<иевских глин, нашел между ними одну (мало01<рашен1-1у ю ), в I<оторой всех посторонних (1<pol'tre A\2Q3) оснований было менее 1°/0 , а на До1ще и Урале очень обы1<новенны глины, содержащие не более 2°/0 у1<азанных оснований. Так, в бе ... лой rлине До.мбровки (Донец1<ая область) Вейнберг (1885) нашел лишь следы Fe2 0S и в сумме только 1°/0 щелочей и щелочных земель, и хотя в нерастворимой (в серной кислоте и щелочи) части этой глины много (43.9()/(,) кремнезема, но вследствие малого содер ... жания посторонних оснований глина эта, несомненно, даст очень огнепостоянныt-t I<ирпич. На Донце, где в последние годы разви­ вающаяся металлургическая деятельность стала требовать много огнепостоянного кирпича, поэтому (благодаря инициативе Ковалев­ ского) стало возню<ать в разных местах местное производство, которое успевает покрывать возрастающий спрос. Если же поста ... ранних оснований (СаО, Fe2os, К.20 и т. п.) в глине мало, ме­ нее 2-30/0, то глина, будучи оrнепостоянною, тем лучше сопро­ тивляется действию жара, чем она однороднее и богаче глиноземом, т. е. истинным глинистым веществом. Бишоф даже считал, хотя без достаточных на то оснований, что оrнепостоянство глины про" порционально квадрату содержания глинозема. При переделке естественноf.\ глины в оrнепостоянные кирпичи, тигли и другие предметы нередко, сверх шамота, прибегают к при­ бав1<е пес1<у и графита (см. Графитные тигли). Так, в известных гессенских тиглях до 70°/0 SiO~. Всякие прибав1<и и естественные подмеси в оrнестой1<ой глине должны быть распределены с особою тщательностью или равномерностью, чтобы н~ было месr ИJ}И
458 ГЛИНА частей, содержащих более леr1<оплав1<ую массу, по'fому Ч'rо тогда происходит .местное разъедание или расплавление частей 1<ирпича, что ведет за собою порчу тош<и. Еще важнее обратить внимание на воздействие огнепостоянноrо материала с теl\ш веществами, J{ОТО­ рые приходят с ними в соприкосновение при на~<аливании. В этом отношении должно отличать, ~<роме средних или нормальных гли- 11яных оrнепостоянных материалов: а) I<ислые, содержащие избыто1< J{ремнезема или иногда почти чистый 1<ремнезем, связанный неболь­ шою подмесью (не более 2°/0) извести, в жару дающей сплав, с избытком кремнезема чрезвычайно тугоплавкий; неl{оторые при­ родные песчаники также обладают большим огнепостоянством; искусственный же (с 2°/0 СаО) песчаню<, или динас, получается тщательным смешением крупнозернистого 1<варца с надлежащиь-~ количеством извести, просушкою и очень сильным и постепенным обжиrо~1; дпнас в жару не уменьшается, а увеличивается в объеме, а потому более всего применяется в сводовые 1<лад1<и; б) основные оrнепостоянные материалы содержат известь и магнезию; сами по себе они хотя и совершенно не плав1<и, но Jшшены пластичности и связности, а потому I<ирпичи из них приготовляют с подмесью костяной золы, гипса, глины и т. п., а иногда и смолы, и подвер­ гают сильному давлению перед сильным обжигом; но все же они служат недолго, часто должны сменяться, однаt<о весьма важны при переделке и плавке стали («на щелочном поде») особенно для удаления подмеси фосфора по способу Томаса (см. Сталь). Упо~шнем еще о том, что для увеличения тугоплавкости к глинам иногда приыешивают природный боксит, т. е. водный глинозем, чтобы увеличить содержание глинозема. VI. Производство обож:нсенных глиняных изделий; кроме выбора основных сырых материалов (глины, пес1<а, полевого шпата, ве­ ществ для глазури и т. п.), состоит: 1) в приведении материалов в надлежащий вид, т. е. измельчение, отмучивание и т. п.; 2) в их смешении механическими способами; 3) в приготовлении теста (отжатие избытка воды и т. п.), назначаемого для формования; 4) в формовании на разного рода станках от руки, по формам и на прессах; 5) в сушении полученного изделия; 6) в его обжи­ гании; 7) в наведении глазури, если она покрыщ~.ет изделие, и 8) в его отделке красящими эмалями, позолотой и другими спосо" бами. В статьях «Гончарные изделия», «Глазурь», «Фаянс», «Фар­ форовое производство», «Изразцы», «Черепица», <<Пуговицы» и др. будут сообщены техничесI<Ие приемы, применяемые в разных отраслях керамики или технической обработ1<и глины; здесь же .мы коснемся только обп{ИХ начал одного обжигания глиняных изделий, так как эта доля производства имеет после состава массы и придания ... изделиям желаемой формы .наибольшее эначе-
ГЛИНА 459 . ние по существу дела, таr< н:ю' в цене важнейших гончарных изде- лий (1<ирпичей, I<аменной посуды, огнепостоянных изделий и др.) и в их достоинстве обжигание играет первостепенную роль по коли­ честву расходуемого топлива и по степени жара, которому изде- 11ие должно подвергнуться. Наиболее же ценны и современным требованиям техники наи­ более отвечают именно изделия, по.пученные при высших темпера­ турах обжига, l{аI<овы; напри.мер, оrнепостоянные кирпичи, камен­ ная посуда и фарфор. Печи, применяемые для обжигания гончарных изделий, естественно, делятся на периодичес1<ие и непрерывно действующие. Первщ1а­ чалыю эдесь, как и во всех отраслях техники, действовали лишь приборы первого рода, но принцип непрерывного ·действия доста­ шшет во всех производствах (например в добыче серной кислоты, чугуна, бумаги и т. п.) такие выгоды, сами собою легко п9нятные уже из отсутствия утрат топлива на разогревание и времени - на охлаждение, что J{ числу важнеf.tших успехов всего гончарного производства должно отнести введение непрерывно действующих печей. У них есть основной недостато1< всех непрерывно идущих производств, а именно - потребность большого капитала на обза­ ведение и необходимость крупного потребления, т. е. несовмести­ мость с мелким, ремесленно-заводским производством, которое определяет прерывность действия и приостановку производства при удовлетвQрении спроса или за1<аза; но в гончарном деле, быть может, лучше, чем в каком-либо ином, не подлежит сомнению, что наибольшую однородность продуктов и высшее их внутрен­ нее качество можно ждать только от сосредоточенной спец~али­ зации производства, чему доказательство видно уже в том, что столь прочных и I<рупных гончарных изделий (особенно реторт и всяких приборов для химической промышленности) высокого каче­ ства, какие ныне необходимы для техники, невозможно ожидать от мелкой кустарной промышленности, для которой навсегда оста­ нется своя область производства своеобразных глиняных изделий, более или менее приближающихся I< художественншr. Если же принять во внимание, что даже горшечники обыкновенно группи­ руются в известной местности (благодаря :местной глине), то обжиг в одной общей, непрерывно действующей печи и с этой стороны не может не .быть желательным, так ка1< здесь соблюдается эко­ номия труда и материалов. Поэтому и видим, что непрерывво дей­ ствующие печи, сперва применявшиеся (с 1858 г. печи Гофмана) исключительно для 1<ирпича, постепенно распространяются на вся­ кие другие гончарные изделия, а с введением газовой топки (см. Генераторные rаэы) в них достигаются столь высокие температуры, что ъ1ожно с уверенностью предполагать, _что недал~ко то время,
460 ГJIHl-IA когда всякие глиняные изделия будут обжиrатьсн в подобного рода непрерывно действующих печах, подобно тому 1<а1< пришло время, 1шrда все железо производится в непрерывно действующих домнах, вся бумага делается на непрерывно действующих снарядах, дающих бес1шнечные полосы, nся серная кислота изготон.гrяетсн в непре- ~ Фнr. 1. Печь для обжнrа­ ння глиняных изде.пий. па - топки. Пламя напра" В.тtЯСТСЯ вверх. Фнr. 2. Таюш же, как на фнг. 1, печь; пла1'1Н 11 горючие газы в рабочем пространстве псчн опускаются в1шз. рывно идущих свинцовых камерах и т. д. Современная эпоха в это)t отношении - переходная для гончарных изделий, и ныне встречаются всюду печи того и другого рода. Снабженные отдельными или расположенны~ш сбоку топками, прерывно действующие гончар­ е Фиr. 3. Такая же печь, 1сак на фиг. 1 и 2; пламя в рабочем про­ странстве идет почти горизон- тально. ные печи, [если] не вход[ить] в их спе­ циальное описание (см. Гончарное и Фарфоровое производства) и не ка" са[ться] временных печей, устраивае­ .мых для обжига кирпича (см.), могут быть подразделены на такие, в ко­ торых пламя имеет восходящее на­ правление (фиг. 1), на такие, где оно нисходит или направляется в канал, расположенныf.t под накаливаемым пространством (фиг. 2), и на такие, где пламя движется, JШК в отража­ тельных печах, почти по горизонтальному направлению (фиr. 3). В многоэтажных печах, при.меняемых очень часто, верхние этажи назначаются для обжига при низшей температуре или для сушки. Во всяком случае, в периодических печах расставляемые в пламен-
461 t-Ioм 11ростра11стве изделии 11иr<ог·да не имеют раrшомерноИ темпе­ ратуры, что застаuшrет и11и ограш1чивать заполнение пространства, или помеща·1ъ в одну и ту же печ1) пред:\1еты, требующие для об­ жига разJшчной те~шерату-ры. В непрерывно действующих печах Гофмана и в разных позд­ нейших видоизменениях этих печей (особенно в газовых печах МендгеUма) сравнительно малы.f.t расход топлива (например на обжиг 1000 I<Ирnичей, весящих ш<оло 250 пуд., идет не более 9 пуд. 1<аменноrо угля или ш<oJIO 25 пуд. дров) определяется, во-первых, тем, что проду1<ты горения из накаливаемого пространства прежде, чем попас'IЪ в центральную ~ы~ювую трубу, проходят в следующие такие же пространства, где служат для предварительного нагрева предметов, а во.-вторых, тем, что потребныf.t для горения в данном отделении воздух проходит чрез те отделения, где обжиг окончен, и, следовательно, теплота, сообщенная стенкам печи и обжигаемым предметам, не пропадает, а идет (регенерируется) вновь в пользу. Все отделения (обыкновенно более 14, до 20) расположены в одной плоскости в виде круга, эллипсиса или в двух параллельных рядах кругом центраJ1ьноf.t дымовоf.t трубы, и если в одном из них идет горение, т. е. входит пламя от топлива, то в пяти или шести, уже заранее нагруженных, идет предвари­ тельное нагревание, а в сто.пы<их же отделениях совершается охла­ ждение, в то время 1<ак одно или два наиболее удаленных отделе- 1шй разгружаютсн после обжига и охлаждения и нагружаются све: жи~1и предметами. Топка ведется в печах Гофмана твердым топливом, а потому у каждого отде/lения имеется своя топка, куда аабрасы­ вается топливо, но не входит воздух. Он поступает, как сказано выше, чрез те отделения, в которых обжиг кончен и совершается остывание. В печах Мендrеf.tма имеются общие для всех отделений генераторы, дающие горючий газ, проводи:\1ый в одно соответ­ ственное отделение, где совершается горение, а продукты горения проходят чрез несколько следующих отделений прежде, чем уходят в вытяжную трубу. Само собою разумеется, что те отделения, в которых идет нагрузка и разгруз1<а, выключаются из общего 1rpyra и в них открываются закладываемые кирпичом и аамаэы­ вае.мые глиною наружные отверстия; все же прочие отделения состав11яют соединенную систему, так что воздух, входящий в одно -(наиболее уже охлажденное) отделение, служит для горения в том отделении, куда входит горючий газ, продукты же горения nро­ )tодят чрез остальные отделения прежде, чем поступить из послед­ него отделения (где свежиf.t товар толы<о что вмещен) в дымовую трубу. Понятно, что та1<ое устройство, отличаясь сложностью и требуя обширного пространства, покрываемого кровлею, стоит дорого (печь Мендrейма с 18-20 отделениями и с пространством,
~-tЛИНА дос'Гаточным длн ежедневиоrо обжига 1О ·i~ыс. огнепостоянНых ю-1рпичеИ ИJtИ соответственного I<оличества других гончарных изде­ лий, стоит не менее 20 тыс. руб.; печь Гоф!\шна раза в 3 дешевле); 1• 1• ::-~. ... _'- - 11 :.-: ••Р ,~, 11 , ;,; ' ~-~- ~ 11 ' .. 18: t~-- -~ 11 11 11 Фиг. 4. Горизонтальный разрез (нлн план) непрерывно действующеl1 печи Мевдгейма, нагреваемой генераторнымп газами, полученными в генерато- рахАнВ. но при достаточном спросе на обжиrае~1ые изделия подобная за­ трата явно окупается эконо~шею топлива, юш: видно из того, что во всех странах, в то~~ числе и в Россни, печи этого рода еже- Фиг. 5. Та же печь, как на фиг. 4, в вертикальном разрезе. rодно все более распространяются. На прилагаемых фиг. 4 и 5 изображена печь Мендгейма, употребляемая для обжи1·а каменной. посуды и огнеупорных кирпичей (в плане и продольном разрезе);
463 изображение печи Гофмана будет дано в с-1·а,1ъе «J{ирпичное про­ изводство». Сверх упомянутых систем начинают распространяться непрерывно действующие печи с передвижением rfl; - (на 1<олесах по рельсам) обжигаемых предметов ~~~~~~~ (фиг. 6) и с одною постоянною топкою. В печи ;.~~~~~ Бш<а (Вос1<) пряJ\юй канал, длиною 01<оло 50 м, ~ имеет посредине тош<у, и вдоль по I<аналу мед- • ленно движутся вагоны с обжигаемыми предметами ~ ~ (кирпичами) в направлении, противоположном дви­ жению воздуха и продуктов горения. Эта система, представляющая многие видимые выгоды, еще не­ достаточно испытана практически, чтобы можно было сказать, выгоднее ли 01<ажется она, чем широ1<0 распространенные печи Гофмана и им подобные, в которых обжигаемые предметы оста- Фиг. 6.Попере1.1- ный разрез ка­ нала непрерыв­ ной печи Бока для обжига кир- ппча. ются неподвижными, а переменяется место топки от одного отделе­ ния 1< другому. * *В настоящее время в керамической промышленности применяют как периодические, так и непрерывно действующие печи: камерные, кольце­ вые, туннельные. Печи периодические являются наименее экономичными. Камерные печн потребляют топлива на 4О О/0 меньше, а туннельные газо­ вые печи - на 70 О/0 меньше, чем печи периодические. Кроме того, -тун­ нельные печи имеют наибольшую производительность, наименьшую про­ должительность обжига, наилучшие условия труда. Зато периодические печи имеют хорошие регулировочные возможности в отношении темпе­ ратуры и хар~ктера газовой среды. [При.м. ред.]
Знц111слопrд11•1rr1Сml. словар1. Ф. А. Бро1с­ гауза и И. А'. Ефрона, т. XIV, 1895, ?·1 rmp. -~· КАЛЕНИЕ КаJ1ение, ИJIИ на~<аливание, - так называется степень nовышенин те)шературы, при которой нагретое вещество светится в темноте; no мере повышения темnературы яркость и оттенок испускае­ ~юrо света повышаются. Большинство твердых тел начинает испу­ скать едва видимый свет при темnературе около 400-500 °, но некоторые вещества, например 01<ись цинка, плавиковый шпат и азотистый бор начинают светиться при температурах, едва превос­ ходящих 300°. Таким образом, светимость nри калении зависит от природы вещества, I<ак и цвет, ~шляющийся nри н:алении; 01<ись цинка начинает светить rолубовато-зелены~1 цветом и его испус1<ает при 500-600°, когда большинство других тел светит .пишь буро­ вато- и.r~и вишнево-красным цвето~r. 1 Причива та1<их особенностей отчасти понятна, nото~1у что свечение зависит:~ в сущности, от колебани" эфирных атомов, а они ко.пебтотся тольн:о под влиянием движения, своВственноrо те.r~ес11ы~1 атома~~ и частицам, nри- 1 Окнсн "1анта11а, цн р1ш1111я 11 тому подобных рсдю1х металлов прн накалнвашш нсnускают очень ярю1ii белый спет прн 1шзшсl1 тсмперату ре, чем все др)тнс известные твердые тела. Этнм пользуются в газовых 1~0· релках Ауэра ф. Всльсбаха, помещая сет1{у нз ою1с.тtов назnа1111ых мст;~л­ лов в бледногаэовое пламя (как в горелках для накалнвашщ, см. Горешш)*.. Накаленные газы светят очень слабо, давая лучн лишь не.многих длпн волн (см. Спектральные нсследовання)J 11 только при значительном сдавлн­ ванин и 11а1\аливаюш :испускают :много света (см. Пламя н Яркость пла­ мени).** * См. прнм. ред. на стр. 407. ** Своеобразный характер поведения ою1с11 цш11<а и некоторых дру­ гих веществ при нагреваюш долгое время приписывался налнчию тем­ пературной люминесценции. В настоящее время советс1шм исслсдовате­ .~1ям удалось по1сазать, что наблюдаемое голубовато-зеленое свечение ZnO является чисто температурным излученнем. Спектральные особенности этого свечения обусловлены тем, что окись цинка н многие другие веще­ ства обладают резко выраженной селективностью поглощения и их излу­ чение не соответствует излучению черного тела при той же температуре. Яркнй белый цвет так называемых ауэровских колпачков также объяс­ няется тем, что они являются селективными изл:учателями. [При.м. ред.]
l<ЛЛВНИЕ 465 рода же их в разных телах различна, а потому и род движения, возбуждаемого 1\алением их, не может быть одинаковым. Так как лечи делаются из глины, то обыкновенно J<алильный жар опреде­ ляют по цвету на1(аленной глины. Можно принять, что при тем­ пературе 500-600° является темно1\расное каление, от 600 до 800')- вишнево-1<расное, от 800 до 1000° - яркокрасное, затем следует желто1<алильный жар, а от 1100 до 1200°- бело1(алиль - ный, при температурах же выше 1500° - ярко белокалильный, доходящий при температуре плавления платины (1775'J) до нестер­ пимой глазу, на близ1<их расстояниях, яр1<ости. Определяя количество и11и силу света (см. Фотометрия), испус1<аемоrо определенной поверх­ ностыо на1<аленной платины, Ле"Шателье устроил световой пиро­ метр (см. это слово), дающий наиболее легкодоступный прием для оnределения высо1<их температур в заводских печах. Он тем при­ мечательнее, что отвечает давно вошедшему в оqычай определению напряженности I<алильноrо жара по цвету и степени светимости накаливаемого железа (см. Калильные цвета). Дрепер показал, что оттен1<и света, являющиеся при повышении температуры, прямо зависят от появления лучей света разных длин волн, и при бело­ калильном жаре на~\аленное тело испускает уже лучи всех видимых цветов, отчего и получается белый цвет. Пользуясь же законами изменения яр1<ости на1{аливания и температуры и принимая в рас­ чет расстояние, Ле-Шателье (1892) нашел, что в обычных элек­ тричес1шх лампочках с накаливанием угля имеется температура около 1800°, а в электрических лампах. с вольтовою дугою поло­ жительный полюс накаливается •до 4100°, ·отрицательный - до 3000°. Тем же путем, хотя при далеком зкс[тра]полировании, Ле-Ша­ телье нашел, что на солнце температура близка к 7600°, с воз­ можной поrрещностью -+ - 1000°. 30 .Ц. И. Meuдe.neea, т. XVll.
Эн.11икло11едtиесuий словарь Ф. А. БроJС­ zауза ll 11. А. Ефроиа. т. ХХ!а, 18.97, стр. 699- 701. ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Так как обыкновенные I{ирпичи из глины не выдерживают силь­ ного жара, могущего развиваться в печах при горении топлива (на­ пример белого каления - около 1300°), потому что или просто плавятся («текут», как говорится), или отчасти сплавляются и при остывании трескаются и крошатся, и так как достижение в печах высоких температур, превосходящих обычные (менее 1ооо~) и дости­ гающих 1400::> и даже 1800::> (платина плавится при 1778°), стано­ вится совершенно необходимым для многих заводских производств (например в металлургии при плавке стали, в стеклоделии при обжиге фарфора и т. п.), то в промышленности весьма немаловаж­ ное значение имеет приготовление кирпичей, тиглеf.1 и печей ИJIИ их частей (сводов, пода, порога) из таких огнеупорных веществ, которые могут по своей природе долго· (и повторительно) сопро­ тивляться действию жара, достигаемого горением топлива в печах, что и рассматривается в этой статье. Но предварительно необхо­ димо заметить, что при помощи сильных динамомашин, т. е. дей­ ствием [электрического] тока, за последние лет 10 стали достигать не только в лабораториях, но и на заводах температур еще более высоких, превосходящих 3000°, а таких степеней жара не выдер­ живают даже такие вещества, I(aK известь и уголь, не говоря уже о глине, кварце и т. п.; уголь при 3500° улетучивается, известь плавится и тоже летит, как и I<ремнезем, а потому достигать таких степеней жара можно только в средине вольтовой дуги, образую­ щейся в печи с набойкою из материалов, каждый раз возобновляе­ мых, что служит одним из препятствий для практического поль­ зования степенями жара, доставляемыми вольтовою дугою, тем более, что пары вещества набойки (угля, извести, кремнезема) при таких температурах не остаются без химического воздействия на обрабатываемые в вольтовой дуге вещества. Словом, под названием: огнеупорных веществ подразумеваются (как звучит и в названии) лишь такие, которые не изменяются в огне при степенях жара, достигаемых при горении видов топлива в воздухе, а эти степени
<Jl'1ШУПОРН ЫВ MATEPИAJiьi 46'/ жара ограничиваютсн 1500-1700~ и редко (при сильно предвари­ тельно на~шлеш-юм воздухе в регенеративных печах) температурами в 1800°, много 2000°, что мы и будем иметь в виду в дальнейшем изложении. В обыкновенных печах, вследствие избытка воздуха и состава топлива, особенно содержания водорода (так 1<ак он дает при горении воду, а ее пары, обладая большою относительною теплоем1<остыо, силыю уменьшают степень жара), редко получаются температуры, превосходящие 1000°, но с углем, нефтью, пылевид­ ным топливом и горючими газами леr1<0 достигаются (особенно без избыт1{а воздуха) температуры в 1600°, даже до 1800° Ц. Везде, где температура держится выше 1000° Ц, совершенно уже непри­ годен обы1\новен1-1ыИ I<ирпич, J{оторый даже в обыI\новенных 1<0.м­ натных печах, где (от большого избытка воздуха) редко темпера­ тура превосходит 800° (поваренная соль не плавится, а ее темпе­ ратура плавления= 815° Ц), оплавляется и вы1<рошивается, а потому в жаровых частях, по возможности, заменяется огнеупорным. Огнеупорная глина и 1<ирпичи из нее, поэтому, составляют пред­ мет первой заводской надобности и предмет обширных производств и торговли. Они нужны и применяются даже при кладке l{ОМнат­ ных печей (особенно сводов и пролетов в них), в заводских же печах неизбежны. В VIII * томе (стр. 844, Глина)** и в XV * томе (стр. 129, Кирпичное производство) изложено все важнейшее, что следует сообщить о составе, свойствах и производстве огнепостоян­ ных, или огнеупорных, кирпичей. Надо только прибавить, что све­ дения I<al( о русских месторождениях (особенно Донецкой области) 1шолина, так и о природе (составе, действии реагентов и т. п.) глин вообще в последнее время значительно приумножились; в сочи­ нении П. Земятченскоrо (Каолиновые образования Южной_ России. СПб., 1896), в котором, :между прочим, доказывается (особенно на основании опытов, относящихся до действия слабых растворов щелочей на глины), что в составе глин на пай Al2QB содержится от 12/ 8 tвальдrеймский каолин-большая часть, глуховский- около половины, и др.) до 31/ 2 паев Si02 , что большая часть каолинов содержит, I<ак чаще всего и принимается, AJ 20B • 2Si0~ • 2Н20 (после высушивания при 100-250°) и что от 300 до 400°, а затем ранее 700° выделяется вся конституционная вода, I<оличество 1(ОТО­ рой зависит более от содержания Si02, чем от А1 20 8• Огнеупорные кирпичи и тигли (горшки) из глины, пригото­ вляемые (ради того, чтобы при обжиге не давали трещин) обыкно­ венно с большею или меньшею подмесью (до 70°/0 ) шамота или ранее обожженной огнеупорной глины (в измельченном виде), также * См. прим. ред. на стр. 407. [Прид. ред.J ** См. стр. 441 наст. тома. [Прим. ред.] 30*
468 ОГIШУПОРllЫЕ МАТЕРИАЛЫ 1\оксовоrо или графитового порош1\а (см. т. IX *, стр. 571), а иноrда и 1<рупных зерен 1шарца, имеют широI(Ое распространение для устройства заводских печей потому, что при нагревании разных веществ глинозем Al~0 8 и I<ремнезе:м Si02 глины вступают с ними в соединения, образуя более или менее плав1<ие или хрушп1е :массы, отчего клад~\а или стенки разрушаются. Притом многие вещества, нагреваемые в прю<асновении с глиною или в изготовленных из нее сосудах, сами изменяются или за счет нормалы1ых составных начал глины (Al 2QO и Si02), илп за счет подмесей, обычных в глине. Поэтому под именем огнеупорных материалов подразумеваются, сверх огнеупорной глины, многие другйе вещества, начальные све­ дения о которых и составляют предмет этой статьи. Необходимо заметить, что выбор того или иного огнеупорного материала опре­ деляется не только температурою, для I<оторой он назначается, и ценностью сооружения, но и химичес1п1.ми свойствами на1(аливае­ моrо вещества, а та101<е свойством золы или минеральных составных начал при.меняемого тошшва (так I<al( зола улетучиваетсs1 с дымом и этим путем дейс'Гвует на огнеупорные материалы) и сверх того иногда (особенно в .металлургических печах) желаемым воэдеUствиеl\f стенок печи (пода) на накаливаемый предмет (например пользуются основными огнеупорными материалами для удаления из железа фос­ фора при «томасировании»). В этом отношении особое внимание обращается на раз.т~ичие огнеупорных материалов, восстановитель­ ных, основных и кис.потных, и, например, там, где извест1{овый шш магнезиальный (основной) ·оrнеупорi1ый материал оказывается весьма пригодны~~ по получающимся результатам, нельзя его заме­ нять песчаником или вообще кислотным (кремнеземистым) огнеупор­ ным материалом, хотя бы относительная ценность и способность сопротивляться жару или быстрым переменам температуры и гово­ рили в лользу последнего из них. Мы отличаем далее четыре класса огнеупорных материалов: кварцевые, г1шноземные, основные и углеродистые. 1. Кварцевые огнеупорные лtатериалы. Там, где стею{И печей приходят в прикосновение только с пламенем или металлами и нет прикосновения их (или очень мало) со щелочами и вообще с основ­ ными окислами, особенно для сводов отражательных печей и для кладок регенераторов (см.), - вполне соответственный огнеупорный материал доставляют природные и искусственные кварцевые (пес­ чаниковые, кремнеземные) камни. Они совершенно не подходят там, где плавятся или накаливаются вещества, богатые щелочами, известью, окислами железа и тому подобными основаниями (в хими­ ческом смысле), потому что кремнезем, как кислотный окисел, дает с ними шлак (см.} или сте1<ло (см.). Быстрых перемен тем­ пературы огнеупорные материалы этого рода не выдерживают,
. ОГНВУ ПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 469 трескаются. Природные песчанш(и (с~.), песчаниковые агrломераты и сланцы, имеющиеся I<ак у нас на Урале и в других местностях, так и во Франции, Германии, Англии и проч., очень часто слу­ жат огнеупорными материалами, особенно при устройстве печей (горнов, сводов и т. п.) в чугунно-железном производстве. При 1<лад1<е со.блюдают, чтобы естественные наслоения 1<амней рас­ по1южи1шсь перпендикулярно 1< поверхности нагрева~ иначе часто происходят трещины по слоям и порчи. Надо избегать при­ родных песчанИI{ОВ с бурыми желеаист·ыми пятнами, потому что они 1'31\Же непрочны. Полная однородность строения в I<варцевых огнеупорных материалах достигается толы<о при ис1<усственном их изготовлении, потому что при этом легко устраняются посто­ ронние подмеси. Неред1<0 иэ однообразных зерен возможно чистого 1шарца или песчаню{а, цементированных небольшим количеством огнеупорной глины, формуя и обжигая, готовят прекрасные искус­ ственные I<амни, близкие по свойствам к природным песчаникам. 1 Но особое и весьма широ1<ое применение в последние десятилетия полуt1или ис1<усственные кварцевые огнеупорные материалы, назы­ ваемые динас (1<амень Dinas находится в долине Neath Glamor- gansllire). Динас готовится из зерен чистой 1<варцевой породы, с1<репленных известью, пропорция которой обыкновенно едва пре­ вышает 1°/0 • При довольно крупных зернах чистого кварца (пес­ чаника, rалЫ{И) столь малое количество извести, достаточное, однакоt для цементации и формовки, дает при обжиге (в бело­ калильном жаре) слой очень тугоплавкого шлака, соединяющего зерна, но затем неплавкого, по причине избытка кремнезема.* II. Глинозелtные огнеуп.,.,рные .материалы. Между ними огне­ упорная глина занимает первое место. Она лучше кварцевых огне­ упорных материалов сопротивляется дейст~ию основных веществ, например содержащих известь, и лучше основных огнеупорных мате­ риалов (III [этой· статьи]) сопротивляется действию веществ, содержа­ щих избыто:к кремнезема или иных кислотных оkислов. Быстрые пере­ мены температуры выдерживаются огнеупорными материалами этого I<ласса лучше, чем динасом. Притом огнеупорные кирпичи этого класса 1 1 На Урале для кладки доменных печей применяют иногда как огне­ упорный. материал достаточно мягкую талькову10 породу, которую об­ рабатывают пилою в желаемые формы. Они содержат около 650/0 кре~­ незема, около 320/0 магнезии, воду и немного других окислов" н после обжига отлично сопротивляются жару, достигаемому в доменном произ­ водстве. * Помимо известковой связкн в настоящее время применяют иногда н другие связки: кремнеземистую, железистую связку, мартеновские шлаки н желез11ую окалину (черный дннас), и глинистую связку (rлинодинас). [При.Аt. ред.J
470 ОГI-I~УПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ наиболее леГI{О изготовляются и наиболее распространены в торговле. Поэтому они и находят широчайшее праI(ТИческое приложение, 1 особенно та:t.·1, где температура не превосходит 1000-1300° Ц; там же, где она выше, или требуется особо тщательный выбор глины, или прибегают к огнеупорным материалам I и II 1<лассов. Здесь же следует упомянуть о том, что боксит (см.), ка1~ материал, богатый глиноземом, применяется в смеси с глиной для производства хорошi·1х огнеупорных l(Ирпичей, и тольI<о его ценность препятствует расширению этого приложения. * Глина (см.) по своей пластич­ ности служит цементирующим началом и для многих других огне­ упорных материалов, например для н:ирпичей и тиглей из угля, графита и кварца. III. Основные огнеупорные .лtатераалы. Металличес1п1е основ­ ные он:ислы, например он:алина железа, столь жадно соединшотсв в плавилыю~1 жару с I<ремнеэемом, что не только 1шарцевые огне­ упорные :материалы, но и глины не дают прочного материала дли печей, служащих 1( их переработl{е. В этих условиях лучше всего служат огнеупорные материалы рассматриваемого 1<ласса. Для этой цели иногда, особенно при не очень высоких температурах, при­ меняют самые 01<ислы железа, делая из них облицовку или набойку пода печи; но это дает очень непрочный огнеупорный :материал. Лучше сопротивляется жару хро.мистыИ железня1< FeO · Cr2 os, особенно чистый. ** Его употребляют чаще в мартеновских печах для плавки стали, и если бы цена этого материала не была высока, он нашел бы более обширное приложение. 2 Особенно же важное значение с 1878 r. между основными огнеупорными материал~ми получили известково-магнезиальные огнестойкие массы, применен­ ные при получении бессемеровской стали из фосфористых руд по способу Томаса (Thomas u. Gilchrist), потому что этим путем оказалось возможным удалять фосфор, столь вредящий качествам стали и столь распространенный в железных рудах. Известь СаО 1 Подробности приготовления [сообщаются] в статьях, указанных на стр. 467. * В настоящее время глиноземистые огнеупорные материалы изго­ товляются из гидратов глинозема, из минералов силлиманитовой группы. Кроме того, изготовляются муллитовые ~сорундовые огнеупоры. Окись алюминия (или боксит) может быть использована вместе с обож>кенным магнезитом для изготовления огнеупорных материалов шпинельного типа (AJ 20 3 • MgO). [Прим. ред.] ** К огнеупорным материалам, содержащим А1208• относятся хроми­ товые и хромо-магнезитовые огнеупоры, содер>кащие кроме А120в и Cr20 8 еще и MgO, Fe20 8, и Si02• [Прим ред.J 2 Хромистый железняк в жару слабо реагирует и с кремнеземом, так что может применяться в разнообразных случаях, и его следует, ка1с глину, причислить к «средним» (в ХИl\ШЧССJ\ОМ смысле) огнеупорным материалам.
ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 471 и маrнеэия Mg·O не только в совершенно чистом виде, но и во nзаимной смеси совершенно огнестоПди, и даже небольшая подмесь (до 10°/0) I<ремнезема, глинозема и окислов желеэа не лишают их огнестойкости, а подмесь 2-3°/0 глинозема и окислов железа даже разыскивается, потому что придает выделенным массам не1<оторую пластичность и связность при прокаливании, та~< как при этом зерна извести СI<репляются размягчающимся в жару соединением ее с глиноземом и окисью железа. Чаще всего берут доломиты, содержащие мало (1-2°/0) I<ремнезема, глинозема (до 2°/0 ) и других подмесей и, следовательно, состоящие почти ИСI<ЛIОЧИТельно иэ смеси cacos с MgCOS (около 300/о СаО и 20°/0 MgO), предпочитая при этом избыток магнезии (а не иэвести). Доломит сильно обжигается в печах, подобных вагранкам (сы.), * до того, чтобы спекшаяся масса потеряла способность быстро по- 1·лощать из воздуха воду .и углекислоту, т. е. стала «жест1<ою». ** Для 550 пуд. доломита расходуют 250-300 пуд. кокса, при напоре дутья около 80 мм водяного столба, что и дает надлежа ... щую степень жара. В обожженном доломите обыкновенно около 55°/0 извести, около 35°/0 :магнезии, около 5°/0 .кремнезема, остальные 10°/0 содержат 01<ислы железа, марганца и других. Его из.мель- . чают в ступах или под жерновами, смешивают с 2-8°/0 дегтя и в виде полученной полупластической массы применяют или прямо для набойки (уколачиванием) пода печей и конверторов, или для формования в кирпичи, которые осторожно обжигают для того, чтобы из дегтя удалились летучие части и остался уголь, связы­ вающий массу в сплошной кусок. Для приготовления-ради проч­ ности-предпочиталась бы магнезия без извести, потому что она лучше (после должного прокаливания) сопротивляется действию кремнезема при накаливании, а при обыкновенной температуре влаги не поглощает, но чистая магнезия (MgO) дороже смесей ее с известью, доставляемых доломитами, всюду встречающимися, а потому :магнезию только прибавляют к массе, когда желают при­ дать ей большую прочность, причем магнезию готовят обыкно­ венно из магнезита (Штирия и другие места) обжигом, но иногда (способ Classon) доломитовую (обожженную) массу обрабатывают раствором хлористого магния, причем в раствор переходит извест~ (Mgc12+ СаО. MgO = СаС1 2 + 2Mg0), а по способу Шейб.лера * И.nи в шахтных, или во вращающихся печах. [ПриJt. ред.]. ** >Кесткость (под жесткостью здесь разумеется способность спека сохраняться на воздухе без рассыпания) спекшейся массы определяется не только степенью обжига, но и содержа1щем в ней окиси кальция, СаО а также отноше1шем Si0 2 . [При~''· ред.]
472 ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ из смеси СаО · .l\1lgO извле1(а~от известь раствором патою-1 (10,-15°/0 сахара), которая не растворяет магнезии. 1 IV. Углеродистые огнеупорные .Аlаmериалы. Графит, уго11ь и J{OKC в жару не плавятся, а потому пригодны ка1< огнеупорные вещества веэде, где высокая температура не сопровождается из­ бытком воздуха, т. е. в условиях восстановительного пламени, причем не следует упускать из виду, что железо и сталь раство­ ряют (цементуют) углерод во всех этих формах и что 01<ислы железа (окалина) реагируют с углеродом. Графит идет преимуще­ ственно для тиглей, назначенных для плавки стали, а в последнее время (Burger, 1890) для до.менных печей стали применять I<ирnичи из кокса. Сухой измельченный 1<01\с смешивают с 20°/0 I<аменно­ уrольноrо (01варенноrо) дегтя, из смеси формуют кирпичи, их сушат до отвердения (недели две) в слабом жаре и затем обжигают в муфельной печи. Хотя цена данного веса та1<их I<ирпичеИ почти в 2 раза выше, чем из оrнепостоянной глины, но тан: ка~< вес данного объема почти в 2 раза менее, то стоимость I<ладки получается в обоих случаях одинаковая, и преимущество иногда принадлежит коксовым кирпичам. При кладке огнеупорных кирпичей с особым тщанием ведется притирка, чтобы швы выходили возможно тонкими, и получающуюся при этом пыль (мелочь) обыкновенно смешивают с хорошо выбран­ ной огнепостоянной глиной для получения скрепляющей массы. Для той же цели часто к rлине прибавляют шамота или толченые и отсеянные отбросы огнепостоянноrо кирПича. * 1 Известково-сахарный раствор, под влиянием yrлекислоrо газа, осаждает СаСО5 и дает вновь пато1\у, так что одно и то же ее количе­ ство может служнть многократно. * В настоящее время к углероц~rстым огнеупорным материалам относят: собственно углеродистые (85- ' .:J(f)/u углерода), глинисто-графитовые (хи­ мический состав их: Si02 - 33 -46JJ/0, А1208 - 12-300/о, Fе~Оз - 0.2-1.5"/0; С - 20-50 О/0) и карборундовые огнеупорные материалы, нзrотовпяемые 1-\з 1сарб11да кремния (SiCJ. [Прим. ред.].
Эн.цшсл.опедtl'lесJСий словарь Ф. А. Брок" zауза tl И. А. Ефрона, т. XXXIl/a, 1901, стр. 927-932. ТРУБЫ ЗАВОДСКИЕ, ДЫМОВЫЕ Если в былое время одно1с из первых величин, определяющих раз­ меры достат1<а и государственных или общественных сборов, слу­ жил «дым» (см. т. XI, стр. 302 *), то в наше время, а именно в XIX в., число заводских. дымовых труб может служить нагляд­ ным у1<азателем развития фабрично-заводской промышленности, кото­ рою прежде всего определяется богатство .местных жителей и всего t{рая, так как фабрию·1 и заводы, потребляя много топлива, 1-1ыне неизбежно должны снабжаться высокими дымоотводами, а в то же время, для выгодности своего существования, должны давать боль­ шие заработки жителям и производить массу товаров, дающих начало 1<ак для развития всех видов торговли, так и для сбора большей части государственных доходов, ложащихся ныне преиму­ щественно или на фабрично-заводские продукты, обложенные акци­ зами (например спирт и тому подобные напитки, сахар, табак, спички, нефтяные товары), или на заграничный ввоз (таможенные сборы даже в Анrлии, стране фритредерской, составляют, напри­ мер на 1899 г., 21 .млн фунтов стерлингов на 108 млн всех госу­ дарственных доходов, т. е. 01<оло 20°/0 ), или на торгово-промыш­ ленные обороты (в виде прямых налогов, гербовых и нотариальных сборов и т. п.), связанные с раэвитиеАI фабрично-заводских дел. А одну из видимых, бросающихся в глаза отличительных особен­ ностей почти всяких современных фабрик и заводов составляют высокие эаводсl{Ие дымовые трубы, назначаемые как для того, чтобы эаставлять воздух в должном количестве и правил~но входить в топки, особенно под паровики и в другие заводские приборы (например в камеры для производства серной кислоты, в помеще­ ния, где проиэводят высушивание и т. п.), та1{ и для того, чтобы отводить в верхние слои воздуха продукты горения и другие пары и газы, образующиеся на фабриках и заводах, наконец, и для того, * Здесь н дальше в этой статье Д. И. Менделеев ссылается на соот" ветствующне тома Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона. [Пptl.AC. ред.].
474 ТРУБЫ ЭЛВОДСКИВ, ДЫМОВЫЕ чтобы sаставлять эти пары и rа3ы прони1(ать чре3 пространства (например чрез «I<оксовые башни», поглотительные баллоны и т. п.), служащие для их поглощения водою или ины.ми поглощающими сред­ ствами. Та1<им образом, дымовые заводские трубы, служа целям промышленного развития и до не1<оторой степени ero видимым у1<а­ зателе:м, будучи вовсе неизвестными древности и всему первобыт­ ному строю жизни (даже сельскохозяйственному [и] ремесленному) и мало распространенными даже еще в Х\ТПI в., составляют широl(О распространенное явление новейшего периода культуры и оттого заслуживают внимания, I{Оторое усиливается I<ак тем, что всякая Заводская дымовая труба, представляя сооружение высотою от 1О до 30 м (5-15 саж.), выражает I<рупную затрату 1<апитала, иногда достигающую (особенно при необходимости прочного у1<реплеиия почвы и при значительной высоте сооружения) несколы\ИХ десятz<ов тысяч рубJiей, так и тем, что законодательства всех обраэован­ ных стран предписывают для них определенные у1<аэания ради архи­ тектурной беаопасности высокого сооружения и ради санитарных условий соседних жителей. Поэтому немудрено, что литература предмета весьма обширна и что она, по относительной своеИ новизне, подвергается доныне разностороннему обсуждению, начиная с попы­ то1< устранения всего дорогого устройства заводс1<ях дымовых труб. Из двух цеЛей, для которых назначены дымовые заводские трубы, одна - техничес1<и-э1<ономичес1<ая (управление тягой печей и э1<0- номия топлива), а другая - санитарно-общественная. Сущность дела состоит эдесь в соединении двух указанных целей. Управлять тягою печей можно было бы, помимо заводских дымовых труб, при помощи вдувания воздуха вентиляторами или нагнетательными насосами (ка1< в доменном производстве, см.), и при большом скоплении топок экономические расчеты указывают выгодность даже тогда, когда в дыме теряется от 10 до 15°/0 тепла, развиваемого топливом (см. Топки, т. XXXIII), хотя представляются трудности в исполь­ зовании тепла дыма до крайних пределов его охлаждения. Но дым топок, даже сожигающих дрова, а тем паче каменн[ый] угfоль), не только сам по себе, не содержа (или мало содержа) кислорода и эа1<лючая много углекислого rаза, непригоден для непосредственного распространения среди населенных мест, но и содержит в себе всеrда в большей или меньшей доле (при современном положении вещей) столь ядовитые соtтавные части, как окись углерода и аце­ тилен, * которые даже в очень малых и случайных пропорциях вредны и даже прямо ядовиты. Сверх того, вместе с дымом выхо­ дит много водяных паров, а иногда и искры, как известно всем по примеру паровозов. Эти причины заставляют, помимо техниче- * Ацетилен указан ошибочно; повнднмому,- описка. fПри.Ае. ред.]
1:РУБЫ ЭАВОДСI<ИЕ, ДЫМОВЫЕ 475 CtПIX требований, I(асающихся тяги воздуха в печах, требовать от заводСI(ИХ труб та1<ой высоты, чтобы они превосходили высоту жилых помещений или соседних домов, а потому 10-30 .м высоты составляет неизбежный размер заводсI\ИХ дыJ\ювых труб. Выйдя еще нагретым из верхнего отверстия труб, дым еще выше поднимается в воздухе и если под влиянием ветра или нисходящих токов воз­ духа (например 01<оло гор и других возвышенностей) движется гориаонталыю или даже падает, то, проходя высо1<ий слой воздуха, с ним настолько перемешивается, что становится уже допустимою подмесью воздуха. Притом некоторые составные части дыма в воз­ духе, отчасти под влиянием его Оl{Ислителей (озон, пере1<ись водо­ рода), 01<ис11яются, если не вполне, то хотя отчасти; например, несомненно, что сернистый газ ды.ма в воздухе переходит в серную 1<ислоту, и если это совершается с вреднейшими органическими (углеродистыми) составными (недогоревшими) частями дыма, то они обезвреживаются. ТаI<им образом, высота заводских труб опреде­ ляется не одними условиями тяги, но и гиrиеничесI{и-общественными, а потому многочисленные проекты общей замены заводских дымо­ вых труб вдуванием воздуха в очаги тогда только могут обращать на себя 1<а1<ое-либо серьезное внимание, когда они сопровождаются ·условиями для обеспечения от вредного влияния дыма. В этом отно­ шении внимания заслуживает лишь патент (1893) Р. Грегера (из Наrрадовице), предложившего собирать дым, получаемый из печей, питаемых вовдухом, вдуваемым: вентилятором, в резервуары, подоб­ ные газовым газгольдерам (т. VII, стр. 822) и запираемые водою, а аате:м, по выделении из дыма воды (от охлаждения дыма) и мно­ гих подмесей, проводить (опять как газгольдеры) оставшийся дым по подземным трубам в та~<ое место, где его можно безопасно выпускать, освободив, если надобно, предварительно соответствен­ .ными способами от вредных (ядовитых) подмесей. Должно полагать, что со временем, при вздорожании топлива (когда надо будет особо сильно 3аботиться о пользовании всем его теплом), в тех местах, где СI{опилось много фабрично-заводских топок (около городов или в них самих), будет при.меняться подобный этому способ избегнуть неудобств больших заводских труб, но, сколько мне известно, доныне нигде указанный прием (и ему подобные) не был применен в большом виде, та1< как он потребует еще более увеличить капи­ тал для обзаводства, затратить много места на поверхности земли и вести сложный надзор 3а действием разных частей указанного приспособления. Итак, уже ради гигиенических целей ныне выгодно и необходимо возведение высоких заводских труб. Главный же для того повод дает необходимость получения тяги печей, так как горение топлива требует введения в очgг огромного 1<:оличества воздуха (см. расчет воздуха в статье «Топки»).
476 1'РУБЫ ЗАВОДСКИЕ, ДЫМОВЫЕ В прилагаемой таблице * (соответствующей то.И, I<оторая дана в статье «Топки») у1<азано: 1) весовое (в 1<илоrра1нмах) ко.rшчество воздуха, теоретически потребное для полного сожигания 1 1\r топлива, считая, что в 1 I<r воздуха содержится 230 r кислорода~ 2) практичесю1 вводимое (1<онечно, приближенно) 1<оличество воздуха по весу (ко.rш.чество по объему найдется, считая, что 1 куб. м воздуха весит 1.2 1<r; см. Тош<и) и принИl\ШЯ, что при обычных видах тошш для полноты горения необходимо вводить полуторное (по крайней :мере, например, при топке паровых I<отлов, обыкновенно же более) количество воэдуха, хотя при нефтяном и газовом топливе (а таюr<е пылевидном) количество воздуха может Jiишь на 10°/0 превосходить теоретическую в нем потребность, и 3) число ютограммовых еди­ ниц тепла, развиваемых топливом (при полном горении), эа выче­ том 7-80/0 на потерю чрез лучеиспускание и 13-12°/0 на потерю в ды~tе (температура дыма около 250°), а всего, за вычетом 20°/0 развиваемого тел.па (считаи воду топлива в парах): Сrорает 1 кг топл11ва Дрова (200/" влаги) . . . . . Торф (с IОО/0-й в"11ажностью) брикеты)•....... Бурый уголь (80/0 влаги) . . Каменный уголь сухой . . . Газовый каменный уголь . . Коксовый каменный уголь . Антрацит.......... Древесный уголь (100/0 влаги) Кокс(20/0влагн) ...... Нефтяные остатки . . . . Газ rорючий природный . . ))водяной..... . » паровоздушный . . . . » воздушный (генератор- ный)... ...... Ч11сJ1О к11лоrра мм[on} Пр3К1 нчсскос BOЗJtyxa, теорет1t· КОJШ'1ССТОО 11еск11 необход11кое кипограмм[ов] д.11я nomюro сож11· трсбуемоrо rания возжухо 5.0 6.6 7.1 9.7 10.7 11.1 J 1.8 9.9 10.2 14.1 15.О 4.3 1.1 1.0 7.5 9.9 10.6 14.5 16.О 16.6 17.7 14.8 15.3 15.5 16.5 4.7 1.2 1.1 Практи 11ески может пере· даться в пс1111 е,J\111шц тепла 2720 3540 4010 5360 6000 6200 6000 5480 5700 7900 9090 3050 820 750 Нельзя при взгляде на указанные числа не заметить, что по­ лезное количество тепла, развиваемое топливом (последний стол­ бец), почти точно возрастает вместе с 1<оличеством воздуха, необ­ ходимого для сожиrания топлива, а именно: на каждый килограмм воздуха, пошедшего для горения (числа первого столбца), разви­ вается при твердом и жидком топливе 01<оло 550 единиц тепла, * См, Менделеев Д. И., Со 11., т. XI, 1949. [Прим. ред.}
'J'~УБЬI ЗЛВОДСI<ИЕ, ДЫМОВЬШ 477 а при газообразных nидах топлива- от 600 до 700 единиц тепла. 1 Уже это одно, а та1о({е то, что в обLiчных ус1ювиях вес воздуха (и даже одного его 1<ислорода), поступающего для горения, пре­ восходит вес топлива, показывает не только громадное значение тяги воздуха в тош<ах, но и то, что теплота, развивающаяся при горении, не менее определяется воздухом, чем топливом. А потому дымовые трубы должны быть рассматриваемы ка1( источники или поставщю<и горючего, и хотя воздух сам по себе не стоит денег, но его приток 1( очагу горения, определяемый. тягою трубы, достоин такого же полного внимания, I(aI< и снабжение горючими материа- 1шми. Тяга воздуха в трубах, расходуя от 10 до 20°/0 (и более, если температура дыма выше 250°) топлива, очевидно, и стоит не менее, чем истопники и подвозчю<и топлива из склада к очагу, а потому устройство заводсI\ИХ дымовых труб должно быть обставлено с полною рациональностью. Пусть дана какая-либо часть фабрично-заводского дела, требующая сожигания в час такого количества твердого топлива, 2 чтобы оно передавало в печи 1 :млн единиц тепла в час. Отсюда (по таблице) найдем, сколько надо для этого сжечь топлива данного сорта, а также найдем, что для горения его надо ввести воздуха в час около 1820 кг или (при весе 1.2 кг для кубичесf{оrо метра воздуха) около 1500 куб. м. Эту работу должны произвести дымовые трубы. Хотя теоретиче­ с1\ая и практическая стороны устройства дымовых заводских труб изложены ранее (см. т. XI, стр. 299), но по большой практиче­ ской важности предмета (достаточно сказать, что во всем мире сожигается ныне на заводах, фабриках, железных дорогах и на пароходах более 500 млн т топлива, ценностью, по крайней мере, на 21/ 2 млрд руб.) считаю не излишним сделать несколько· доба­ влений, разъясняющих некоторые стороны дела. Известно, что дымовые трубы действуют как перевернутый сифон, отливающий 1 Когда горит твердое тело, оно, превращаясь в газы дыма, погло­ щает теплоту, а потому 11 дает сравнительно менее тепла, чем горючий газ, расходующий то же количество воздуха. 2 Зная потребное количество тепла и известную цену топлива, можно определить степень выгодности и колю1ество видов топлива, руко­ водясь таблицею, приведенною выше. С1,ажем, например, что в час сле­ дует испарить при температуре кипения 10 т (около 610 пуд., или 10 ООО кr) воды из ка1<0го-либо раствора и что на килограмм испаряемой воды рас­ ходуется 670 единиц тепла. Очевидно, что надо израсходовать для этого б.7 млн единиц тепла, что может быть достигнуто при сожнганнн в час или- 2463 кг дров, нли 1250 кг сухого каменного угля, или 1117 кг антра­ цита и т. п., но во всех этих случаях придется в. час ввести в топку около 18 300 кг воздуха или примерно (вес кубического метра 1.2 к,г) около 15000 куб. м воздуха. Если его скорость= 3 мв секунду (скорость около 1О верст в час), то сечению, пропускающему воздух, должно дать размер 1.4 кв. м.
ТРУБЫ 3АВОДСЮ1Е., ДЫМ.ОВЬtl:! жидкость на основании ее весомости, или I(aI< насос-на основа­ нии разности давлений. Действительно, в дымовых 'l'рубах, 1<а1с в сифоне, движение газов зависит от разностей веса или плотности холодного и нагретого воздуха, ИJJИ на основании разности дав11е" ний, J{aJ< в насосе. В примере это· видно с ясностью. Представим трубу с поперечным сечением в 1 I<В. м и высотою толы<о в 10 м, наполненную нагретым дымом, содержащим пар и газообразные продукты горения. Допустим, что они имеют таl(ОЙ состав, что при 0° и 760 мм давления 1<убический метр их весит 1.4 l(Г (в действительности - менее), и представим, что этот газ нагрет до 200~ Ц. Тогда вес 10. 1.4 газа, наполняющего трубу, будет 1 + а 200 , где сх = 0.00367 (1<оэф" фициент расширения газов). Тогда вес дыма в трубе = 8.0 J<г, а вес наружного атмосферного воздуха при том же объеl\·iе (10 I(уб. м) будет зимой около 14 I<r, а летом около 12 I<Г, т. е. больше, и, следовательно, если труба ОТI(рыта сверху и снизу, наружный воз­ дух будет входить снизу и вытеснит воздух трубы, т. е. этот по­ следний, как легчайший, будет подниматься, и если входящий воз­ дух, пройдя чрез топку, опять будет нагрет, то движение уста­ новится, ка1< в обращенном сифоне. С другой стороны, так I<ак столб воздуха в 1 кв. м сечения трубы облегчен на 6-4 J(Г про­ тив свободного внешнего воздуха, то давление первого на 1<аждый квадратный ыетр на 6-4 1<r меньше, че~r наружного (эта разность давлений равна давлению столба воды в 6-4 мм высотой) и, сле­ довательно, здесь будет, как в насосе, уменьшение давJ1ения, и оттого труба действует как насос и около ее основания внутрен­ нее давление менее, чем наружное или ат.мосферное. В у1<аэанных соображениях дш1жно видеть основные начала, служа1цие для рас­ чета тяги трубы, если принять в соображение не только сведе­ ния о свойствах газов, особенно об их дnижении, но и данные I<ак о сопротивлениях, встречающихся для тока газов, идущих в трубе, та1< и о свойствах применяемого топлива. За.метим далее, что сопротивления, встречаемые движущимися чрез трубы газами, можно подвести, вместе с Шинцеы и Феррини и другими, I{ четы­ рем видам: 1) сопротивление слоя топлива, лежащего на колосни­ ках в топке, и вообще начальное сопротивление в входных отвер­ стиях, приводящих воздух; 2) сопротивление всш<их сужений или уменьшений поперечных сечений, по которым идет во3дух и дым; 3) сопротивление от трения дыма и газов о стеш<и дымовых ходов и самой трубы и 4) сопротивление от перемены направлений или от изгибов, в дымоходах неизбежных, ради удобства пользования теплом, развиваемым топливом. В праr<тическом отношении должно при этом обратить внимание на то, что все исчисленные виды
D f400 14·--.- .... 1 1100 .• 1 .... t •'М~ о -·~·-· 1 1 1 .... •, -·-·-·-·- ~ -· -· '1 t::) 1 ~1 1;:) 1 \r,)' 1 1 t 51 -·-t-·- 1 ~1 с.":11 ~, ~. 1 1 1 !!! -*-·- • '1 1 t;:) 1 t:;:) 1 t:::::' ")1 1 1 1 '1 151 --+- 1 1 1 '1 ( ~1 ~·\r,) 1 1 1 1 ~o-i"'1 1 f ~· ~·~i1 1 ~~.J..- ~· 25~ 1 1 ] 1 1 1 1 12_$~ t400 ) l ' 1 1530 - -4( i • 1510 r---"f- . ., : л-·· ~~~ c:::i 1 ··-·-:..--ti~~ ~: _ЛJ_ ~ 1 Л __..,zw.~V.Л:Wh ( --~· _ .Lr tSO 200 250 310 : k-- -ззitг--~ · .,._ ____________ ~ ~930 5 10 15 20 Фиг. 1. Круглая эаводс1,ая труба 1400 .__ 2400 ---1 - 1 1 ·-·· 1 1 1 1 1 1 1 1 1 '1 1 f '( 1 1 f 1 '1 , ~1 ~!1 1 1 ~t
480 TPYl)bl ЗАВОДСl<ИЕ, ДЫМОВЫЕ сопротив.r~ений возрастают пропорционально 1шадрату с1<орости дви­ жения дыма в трубах и дымоходах, а потому необходиl\ю стре­ миться 1< тому, чтобы с1<орость эта нигде - без нужды - не уве­ личивалась, 1'. е. нигде бы не было напрасных суживании, веду- 1цих к местно.ыу увеличению скоростей. На основании опыта принято, чтобы в самом малом сечении дымоходы представляли не меньшее, кш< от 1/4 (для 1<аменноугопыюго топлива) до 1 / 6 (дJiя торфа и тому подобных видов топлива) сравнительно со всею по" верхностыо колосников топо1<. Вообще же наименьшее сечение дымохода до.11жно возрастать пропорционально I<ОJшчеству сажи" гаемого топ.тшва и обратно пропорционально квадратному I<оршо из высоты всей трубы; для исхода же расчета, по Дарсе, прини­ мают, что при высоте трубы в 10 м, сожигая в час 3 1<г 1<аме11" ного угля, необходюrо для правильности тяги в дымоходах иметь не менее 1 кв. дм отверстия. Для других видов топлива расчет ведется, прини~1ая во внимание объе:\1 проду1<тов горения, I<оторыН находится по объему воздуха, потребного для горения (см. Горю­ чие материалы). Скорость истечения дыма из верхнего отверстия трубы обыкновенно рассчитывается в 2-21/tJ м в секунду, но нередко достигает лишь 1-11/ 2 м в се1<унду, хотя бывает и го" раздо более 2 м. Очевидно, что произведение из с1<орости дви­ жения дыма на площадь сечения трубы равняется объему выте- 1<ающеrо дыма, а он прямо зависит 01' объема притекающего воздуха, 1<оторый рассчитывается по ко1щчеству топлива, сожи­ rае~юrо в единицу вре~1ени, и по потребности в смене воздуха в разных заводских приборах (например сушильнях). Потребностu эта определяется размерами заводского производства. Что же касается до высоты заводских дымовых 'rруб, то она явно связана с сечением трубы и, следовательно, со скоростью тока дыма, ибо последняя равняется V (Н- h- w) 2g, где /z есть реальная высота трубы (т. е. разнос:rь высоты колосников, проводящих воздух, и верхнего отверстия трубы); w - сумма вышеисчисленных сопро­ тивлений, встречаемых дымом, выраженная высотою столба воздуха, его уравновешивающего; g - напряжение тяжести, и Н - высота столба воздуха, имеющего температуру и состав газов трубы и способного уравновесить столб внешнего воздуха, имеющего высоту трубы. Если бы не было сопротивлений, то для достиже" ния желаемой скорости выхождения дыма высоту трубы следовало бы увеличивать пропорционально корню квадратному из разности H-h, а так 1<ак Н почти равно h (1+0.00367t), где t есть температура газов трубы, то возвышение трубы li следовало бы увеличивать пропорционально ,квадрату скорости тяги и в зависи" мости от температуры дыма, т. е. увеличивать высоту трубы весьма значительно, но так I<ак вместе с этим возрастают сопро-
481 ·11 иrте1111я и уменьшается температура дыма в трубе (от охлажде­ ния у стено1<), то практичесI<и приходится ограничивать высоту ·грубы и достигать проникновения в трубу желаемого 1\оличества воздуха чрез увеличение дымовых отверстий, что вместе с тем и облегчает (удешевляет) возведение трубы. Обыкновенно диаметр (лучше всего I<руrлого) отверстия трубы изменяют в зависимости от I\оличества топлива, сожиrаемого в печи за определенное время, высоту же трубы соображают чаще всего с тем, чтобы вершина ее была свободна и выше соседних зданий, но во всяком случае редко заводс1п1е трубы делают ниже 20-30 м, так I<ак при мень­ шей высоте пришлось бы во многих случаях сильно увеличивать сечения и 11мет1) малую скорость горении, недостаточную для мно­ гих целен. Обьшновешю при поверхности колосню<ов менее 15 1ш. м nысоту трубы делают не менее 1<а1< в 20 и не более как в 35 раз превосходящею диаметр верхнего отверстия трубы. Для I<аменно­ угольноrо топлива принимают практически, что диаметр этого отверстия (в метрах) равен tшадратному I<орню из числа килогра~­ мов 1<аменноrо yrля, сгорающего в час, деленному на 17, имея в виду, 1<онечно, наибольшую часовую потребность в топливе, так как при меньшем I<оличестве сгорающего топлива задвижки и кла­ паны позволяют в желаемой мере уменьшать пролет. В практи­ чес1<ом отношении особенно важно обратить внимание на глубину и полную прочность фундамента и на чистоту и правильную форму и кладку 1<ирпичей (для круглых труб берется фасонный кирпич надлежащей формы), так как внутри трубы давление менее, чем в воздухе, и чрез всякую малейшую щель затягивается наружный воздух, охлаждающий дым, а потому уменьшающий тягу. Ради же уменьшения трения внутренняя поверхность труб должна быть тщательно сравнена надлежащею смазкою. А так как внутри трубы температура выс01<а, а снаружи в зимние холода очень низка, то лerI\O МОГУТ образоваться трещины, за Исправлением КОТОрЫХ должно следить. Ради указанных обстоятельств иногда строят ды­ мовые заводские трубы с двойными стенками с замкнутым между ними слоем воздуха. Не вдаваясь затем, по ограниченности места, в .множество практических и теоретических подробностей, относя" щихся до фабрично-заводс1<ИХ труб, приведем рисунок (см. стр. 479) круглой трубы высотою в 25 м с отверстием в 1.1 м, а затем укажем литературу предмета: Peclet. Traite de la chaleur. 1861. F. Orasnof. Teoretfsche Maschinen1ehre. 1875.- Ferrinl. Technolo- gie d. Warшe. 1878. - Pietzch. Der Fabrikschornstein. 1896. - О. Lang. Der S:hornsteinbau~ 1896. Алымов. Тяга печей. Морской сборник, 1864. ~,,_,_ - - - 31 Д. И. МеtЩелеев, т. xv11.
УПРАВЛЯЮЩИЙ ГЛАВНОЮ ПАЛАТОЮ МЕР И ВЕСОВ 28 ноября 1901 r. No 766 Докулtент .храниmся в Музее UA/. Д. И. Менделеега 11ри Лен.rzнzрадсио.Аt Государсrпвенно.м ордена Ленина универ­ ситете zzм. А. А. Жданова. Его высо1'01~ревосходи11tельству П. П. Тыртпову М. Г. высокоуважаемый Павел Петрович! Та1\ нак в настоящее время в Главной палате мер и весов имеется возможность приготовлять жидкий воздух в довольно значительных количествах и так как уже известно (и отчасти применяется при проведении туннелей), что жидкий воздух в смеси с углем дает сильные взрывы, то имею честь обратить внимание вашего высоко­ превосходительства на возможность и пользу производства опытов взрыва подобного рода особенно потому, что в морском деле, мне кажется, весьма важно пользоваться взрывами 9того рода. Здесь нужны опыты, во-первых, лабораторные, для чего, мне кажется, наиболее подходящим местом могла бы служить Морская научная техническая лаборатория, но, с другой стороны, особенно желательны опыты взрыва льда, которые могли бы производиться чинами Кронштадтских минных классов. Взрывы льда, по моему мнению, могут оказать большую услугу при выводе кораблей из льдов, если последние по своей толщине будут препятствовать или задерживать ледоколы. Развитие опытов этого рода может, по моему мнению, много содействовать выяснению вопроса о применимости жидкого воздуха для действия орудий" А так как на современных кораблях очень часто имеются компрессоры, то в заготовлении потребного жидкого воздуха, повидимому, не может представиться существенных пре· пятствий. Что »{е касается до ценности взрывов или стрельбы жид1<им воздухом, то она не может быть даже отдаJtенно сравниваема с ценою каких-либо других взрывчатых веществ, так как самое в них дорогое представляет кислород, вводимый в пороха в виде элементов азотной кислоты; при употреблении же жидкого воздуха этот элемент заменится почти ничего не стоящим элементом жид1<оrо воздуха, ибо сжижение воздуха обходится очень дешево.
ПИСЬМО П. П. ТЫРТОВУ О ПРИМl!НЕiiИИ ЖИДКОГО ВОЗДУХА 483 Ес1ш вашему высокопревосходительству угодно будет получить от меня личные объяснения по этому предмету, я готов буду лвитьсs1 t< вам в назначенное вами время. Предлагая с cвoeit сто­ роны всш<ое содействие J{ начальной постш-юв1<е исследований, имею в виду не тоЛЫ(О прямую п011ьзу, могущую проистечь при исследо­ ваниях э·rого рода для морсн:ой обороны, но и тот большой науч" ный интерес, I<оторый представляется в у1<азанном вопросе. Прошу ваше высокопревосходительство принять уверение в со~ вершенном почтении и готовности I< услугам. Д. Менделеев. 31*
Часть вторая ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
ХозяйсmtJенная zазета «Экономичг­ с1'ие запис1'U». Е:J1сен.едельное пр_ибавлениг к ~1Сурналу «Труды и. В. Э. Общества• No 37~ 14 сеюпября 1857 z. стр. 289-295. СУШЕНИЕ ЯИЧНОГО БЕЛКА В та1\ой стране, I\aI< Россия, есть много местностей, где неве­ роятна дешевизна многих сельскохозя~tственных произведений, как от недостатка сбыта, так и от леr1<ости получения. В таких местно­ стях по большей части весьма мало фабрик, мало разнообразности в промышленности. Это места, дале1<ие от столиц и хороших путей сообщения. В этих I<раях земледелие приносит часто мало выгод, хотя бы и шло "очень успешно. Благодетельно развивать там малые роды промышленности, особенно те промыслы, которые не требуют больших сведений и могут быть производимы домашними средствами. Это развитие может произвести множество разнообразнейших хороших последствий в хозяйственном отношении. Мы хотим описать эдесь один из подобных промыслов, именно приготовление сухого яичного беш<а. Это вещество употребляется в большом количестве в настоящее время для набивки J.IНогих нерастворимых красок (Korperfarben) на ткани. Такое употребление белка основано на известном свойстве его растворяться в воде и свертываться от нагревания до 70 или около того градусов Цельзия (56J Р). Особенно много идет белка для набивания прекрасно:i:t синей краски, ультрамарина, на ситцы, кисеи и т. п. Для этого краску смешивают с белком, накладывают на форму, набивают на ткань и погружают ткань в кипящую или сильно нагретую воду, или в струю паров. Сперва, хотя белок с краскою пристанет к ткани, однако без кипячения ero можно смыть, узор испортится и краска отстанет; но после погружения· в кипящую воду белок свернется и прикрепит I(раску к ткани, и тогда вода уже не смоет ни белка, ни краски. Этот способ набивки так прост (читатель вероятно знает о сложности набивки при упо­ треблении протрав rлиноземной,_ оловянной и других), так отчетлив и чист, что он все больше и больше распростр_аняется на_ заводах, и теперь белt<ом набивают уже многие I<раски. Не толы(о за rра­ ницею, но даже у нас, в Петербурге и Москве и других местах, ~тот способ набивания находится в большом развитии. Для того
488 СУШЕНИЕ 51ИЧliОГО БЕЛl<А употребляют большею частью сухой бел01\. Свежий яичный белОI{ очень дороr в столицах и вообще на фабрИI\ах, потому что яйца трудно перевозить, они легко бьются и портятся. Притом свежий белок и не так удобен, I\aI< белОI{ сушеный. Сушеный белок при­ готовляют из крови животных и из яичных белков. Первый род белка не так чист в сравнении с яичным бет<ом, и фабрю<анты всегда приобретают последний, хотя цена его гораздо выше цены кровяного белка. Потому требование на сушеный яичный бело~< весьма велико. Сбыт этого вещества верен. Если бы развился этот промысел в России, то яичный белок составил бы новый предмет не только внутренней, но и заграничной торговли и дал бы воз­ можность нашим (набивным) фабрикантам во многом соперничать с заграничными. Мы знаем, что в нынешнем 1857 r. было большое требование сушеного бел~(а на наши фабрю<и [и] за границу, но его находилось очень мало, и потому цены стояли очень высоки. Это происходит наверное от следующих причин: 1) от того, что внутри и вообще по тем краям России, где можно дешево закупать куриные яйца, не знают о существовании на свете торговли суше­ н·ым белком; 2) если же иные и знают об этом, то не берутся за дело, не умея, как поступить с ниАr, и думая, что для него нужно много хитрых приборов и знание неизвестных способов; 3) от того, что неизвестны выгоды, какие может принести сушение белка. Мы знаем, что петербургские фабриканты находили по временам выгод­ ным для себя закупать в Петербурге свежие яИца и употреблять их, за недостатком привозного белка или по его дороговизне. l{то знает относительную ценность куриных яиц в С.-Петербурrс1\0И губернии, например, и в Петербурге, тот пqймет, что при выгоде сушения белка в Петербурге выгоды в Перми будут неимоверно больше. Тысяча яиц в Петербурге, в самое дешевое времs1, стоит до 9 руб., а в Тобольске не более 2 руб", в Оренбурге 4 руб. Итак, выrодно получать во многих местах России сушеный бeJIOI\ в большом количестве для наших и заграничных фабрик. Это полу­ чение просто. Мы знаем о простоте его по тому, I<ак делает это г. Каш для своей набивной фабрики в Петербурге. Способ его с успе­ хом был употреблен г-ном Кузнецовым в Тобольске и г-ном Ляховым в Оренбургской губернии. Видевши простоту производства, мы решаемся предложить его, как выгодный промысел для многих краев России, и особенно выгодный для самих сельских хозяев, для простых мужиков, не говоря уже о помещю\ах и промышленниках, могущих закупать яйца в большом 1<оличестве. Мы думаем, ч1'0 разведение лишнего числа куриц и самое сушение бел~\а может быть делом сподручным при других сельских занятиях, хотя оно будет не менее выгодно И при большом обзаводс1,ве. Це11ь наше" статьи довести до сведения луб11и1<и о легком,, мало расnространенно1tJ и
·СУШЕНИЕ .ЯИЧНОГО БВЛI<А 489 выгодном промысJiе. С этою це11ыо опишем сначала общие свойства бел1<а и яиц вообще, далее перейдем I< описанию сушения белка по способу, употребленному г-ном Каш, потом CI\a>I<eм об употребле· нии желт1<а и, на1сонец, - о выгодах всего r~роизводства. Куриное яИцо состоит, I(aI( известно, из оболоче1\, или СI\орлупы, беm<а и желт1,а. Бет<а во всех птичьих яйцах больше, чем желтка, как по1<азали недавние исследования Валансьена и Фреми. 1 Белок птичьих яиц состоит из беЛI\ОВИННОИ ЖИДI\ОСТИ, эаключающейся в малых тою<остенных и прозрачных мешочках, или клеточках. У неI{оторых птиц I(оличество этих клетчатых оболочек больше, у других меньше. Так, у всех плавающих птиц белок яиц заклю­ чает в себе гораздо больше оболочеr<, чем у куриных, например у 1<урицы, тетеры<и, фазана и др. Эти клетчатые оболочки теряют свою прозрачность и делаются тусклыми. от одного действия холодной воды на белок. В ·горячей воде еще более увеличивается эта непрозрачность. Количество этих оболочек в белке очень не­ значительно у всех лтиц. Редко вес оболочек равняется одной тысячной доле веса белка. Если собрать эти оболочки и сжечь их, то остается пепел, состоящий единственно почти из фосфорно­ ~ислой извести, которая, I<aI< известно, составляет главную часть ~<остей. )Кидкость бел1<а содержит в себе очень много воды. Это можно доказать высушиванием белка до известной степени теппа. Высушивая при степени тепла в 40° Ц, мы уже лишим белок боль­ шого l{оличества воды, за1шючавшейся в нем; при 60° теряется еще 4°/0 воды, а .при 100° Ц (при степени кипения воды) и более выпаряется еще часть воды. Если 100 фунт. куриного белка высушить при степени тепла 130~ Ц, то останется только 11 фунт. твердого белка. У всех почти птиц замечается то же почти количество воды в белке. Заметим, что при дальнейшем наrрева~ии не теряется уже б011ее воды. Значит белок состоит примерно из 89°/0 воды и из 110;0 твердых веществ. При высушивании беш\а под колоколом воздушного насоса, при обы1<новенной степени тепла, получим остаток, содержащий в себе 130/0 по весу взятого белка, как показывают опыты Шев­ реля и Лемана. Это твердые части белка состоят из белковины, или альбумина, . из щелочей (особенно натра) и из солей. Для получения щелочей и солей должно накаливать белок и сожигать ero. Тогда белко" вина сгорит, оставивши все соли и щелочи в виде пепла. В 100 частях сухого белка находится обыкновенно 01\оло 7°/0 пеплистых 1 А Vale1iciennes et FremJ'· Rechercl1es sur Ja composition des oeufs et 4es muscles dans ta serie des animaux. Annaf~s de. chfmi~ et physfque" 3 serie, 1857, Т. L, р. 129.
490 СУШЕНИВ .ЯИЧНОГО БЕЛI<Л не сгорающих веществ щелочей и солей. Эти соли состоят почти исн:лючите11ыю из обыкновенной соли с малою примесью фосфорно­ кислой извести, а щелочь есть натр. В природном свежем белке эти соли и щелочи растворены вместе с бел1<овиною в воде. Такой свежий бело1< оказывает щелочное действие на все те вещества, посредством которых узнается присутствие щелочей. Обратимся теперь к описанию самого альбумина, или бел­ ковины,_"; главного вещества, образующего бело~<. Известно, что белок растворим в воде при обы1<новенной С'l'епени тепла, но нагретый раз до 63° Ц бело~< теряет способность растворимости 11 превращается в I<рутой или свернувшийся белок, не растворимый уже в воде. Не станем останавливаться над предположениями и толкованиями причины свертывания белка, потому что для нас главным образои необходимо знать только то, что относится к растворимому белку. Впрочем, мы должны сказать, что белок имеет свойство свертываться не от одного действия жара, но также и от действия I(Ислот. Сверх того, весьма важно то, что заметили в последнее время Валансьен и Фреми: они нашли, что способность свертываться не принадлежит всем сортам белка птичьих яиц. При нагревании белка куриных яиц он свертывается, образуя кру­ той белок; от прилития к белку ~<репкой водки (азотной или селит" ряной кислоты) весь белок осаждается в нерастворимом виде. Это свертывание и осаждение происходит и тогда, когда мы к куриному белку прильем много воды. Яйца всех куриных птиц имеют подобный же белок. Такой белон: и необходим для фабрика ... ции при печатании тканей. Но не у всех птиц он имеет эти свой­ ства: у некоторых из них белок яиц, разведенный водою, не сверты· вается уже более от нагревания, а постоянно остае'fСЯ в растворе. Последний род белка бывает двух родов: один свертывается от действия азотной кислоты, другой не свертывается даже и от этого, а только по прошествии некоторого времени образует прозрачное и белое желе. Все куриные яйца имеют белок, свертывающийся при степени тепла между 60 и 70:> Ц. даже тогда, I{огда к нему прибавлено много воды, даже тогда, когда его высушивали при степени тепла ниже 60" и вновь растворяли в воде. Только должно заметить, что эта способность свертываться ослабевает, когда белок долго бывает растворен в воде. Это ослабление зависит, вероятно, от того, что тогда белковина уже начинает изменяться. Впрочем, куриные яйца дольше других сохраняют свою способность сверты­ ваться. Так, например, белок яиц фазанов, разведенный водою, теряет способность свертываться гораздо скорее, чем белок кури­ ~ых яиц. А I<ак сохранение и способность свертываться именно необходимы для фабрикации, то, значит, 1<уриные яйца имеют
СУШЕНИЕ ЯИЧНОГО БЕЛКА 491 предпочтение перед яйцами других птиц того же зоологического отдела (т. е. I\уриных, Gallinaceae). Бело1< плавающих птиц имеет свойства другие: он, разведенный 3 частями воды, уже не сверты­ вается от нагревания, хотя и сохраняет еще способность сверты­ ваться от прилития !{репкой водки. Это делает невозможным или малоудобным употребление в технике (для набивания красок) беm\а п·лавающих, ибо тогда бело~< разводят nодою. Это обстоя­ тельство заставляет оставаться при приготовлении куриного белка. А то в не1(оторых местах России можно было бы леrко собирать по болотам яйца водяных птиц и приготовлять из них бело1с. Так, мы знаем, что во многих местах Западной и Восточной Сибири до того изобилен прилет и nысиживание яиц водяных птиц, что не­ СJ<олы<о детей в день .могут набрать целую лодку яиц. Мы, впро­ чем, не отвергаем возможности воспользоваться белI(ОМ и из этих яиц, толы<о должно предварительно испытать его употребление. Впрочем, есть явления, говорящие противу этой возможности употребления. Белок плавающих птиц, разведенный малым I<оли­ чеством воды, свертывается, но, свернувшись, он не имеет ни той непрозрачности, ни тоr% твердости, ни той вязкости, как свернув- . шийся куриный ~елок. Это дает· повод думать, что он плохо будет способствовать I{ удержанию I<расок на т1<анях. Впрочем, доброту его может решить только опыт. Белок воробьиных птиц (певчих и не певчих, Passerineae) отли­ чается от белка куриных и плавающих тем, что не свертывается ни от нагревания, ни от J(Ислот: значит, он еще неудобнее· для фабрикации сухого белка. Впрочем, малое число и величина яиц этих птиц и не позволяют употреблять их на фабриках. Упомянутые исследования ВаЛансьена и Фреми имеют важность 1~е только для техники, но особенно для науки, ибо показывают, что способность свертываться не есть еще отличительная [черта] для белка, и потому показывает совпадение различных свойств белка яиц с различными зоологическими отделами птшt, т. е. с различ­ ными их формами и нравами. Эти исследования дают прямое ука­ зание на предпочтительное употребление 1<уриного белка для полу­ чения сухой белковины. Опишем же теперь приготовление и свойства растворимого альбумина, или белковины. Для приготовления его в чистом виде, для удаления клетчатых оболочек, щелочей, солей и воды Вурц употребил следующий способ, общий для приготовления многих других растительных и животных веществ. Белок надобно смешать с 2 частями (принимая вес белка за меру) чистой воды и эту смесь перелить несколько раз. Переливание способствует разрушению стенок клеточек и переходу беЛI<овины и солей в раствор. Такую с:месь процедить
~92 СУШЕНИВ ЯИЧНОГО БВЛI<А сквозь пропускную (не I(лееную) бумагу, для отделения оболоче1<. К светлому раствору, содержащему в себе белковину, щелочи и соли, прилить раствора основной уксуснОI(ИСлой Оl(ИСИ свинца. 1 Тогда в жид1\ости образуется обильный осадок белого цвета, Только должно немного приливать свинцовой соли, потому что осадок растворяется при избыт1\е последней. Этот осадо1< состоит из смеси двух веществ: соединения беш<овины с 01<исыо свинца и из свинцовых нерастворимых солей, например хлористого свинца. Первое соединение необходимо для нас; оно не растворимо в воде. Этот осадок отделить от жидкости, что можно сделать или про­ цеживанием, или отстаиванием. Затем его смешать с водою и в эту смесь пропустить струю угле1<ислого гаэа. Углею1слота способна разложить соединение белковины с 01<исью свинца. При действии углекислоты окись свинца соединяется с последнею, образует не­ растворимую углекислую ою-1сь сnинца (или свинцовые белила), а белковина переходит в раствор. I<роме ее, перейдет в раствор только малая часть свинцовых солей. Значит, мы получим раствор чистой белковины с свинцовы:мi1 солями. При совершении разло­ жения смесь сильно пенится. Жидкость отделить от осадка (от белил) процеживанием и после пропустить в нее серноводородный газ (в мало~м количестве) или прибавить нескоnько капель воды, насыщенной этим газом. Этот газ, не изменяя белковины, заста­ вляет отделиться весь свинец, бывший в растворе, в виде черного осадка. Эту жидкость нельзя прямо отделить от осад1<а, а чтобы с.n.елать это отделение удобнее, надобно осторожно нагреть ее до 60с Ц. При этой степени тепJ1а малая часть белковины сверты­ вается. Первые появившиеся клочья свернувшейся белковины по­ глощают в себя весь осадок, и тогда легко отделить ero от светлой жидкости процеживанием. Эта жидкость состоит из раствора бе;1- ковины, или альбумина, в воде. Этот раствор влить в плоский сосуд и дать выпариваться в нем при нагреве до 40° Ц. Остаток есть чистый растворимый альбумин, или белковина.~ В этом виде растворимая белковина образует вещество твердое, прозрачное, не кристаллическое, почти бесцветное и безвкусное. При сожигании это вещество оставляет только малый пеплистый остаток, значит, щелочи, соли и вообще пепел не входят в состав белковины, а суть только в~щества, смешанные с нею в белке. Состав такой белковины был определен многократно. В ней со- 1 Для приготовления этого раствора надобно о6Jшть глет (окись свшща) раствором св1шцовоrо сахара (т. с. среднеii уксуснокпслой окиси свинца). . 2 Wilrtz, Contptes reпdus hebdoш. des seanccs de l'Acad. des Sciences. ParJs, Т. XVIII, р. 700. -Аппа1еs d. chimle et d. physlque. З serl~, Т. XII, р. 217. OerhлrdJ. Chintie organique, Т, IV. р. 435, .
СУШЕНИЕ Я:ИЧI юго БЕJ1"1<А 493 Держится углерод, водород, азот, сера и 1<ислород. Содержание их (в 100 частях беЛI(овины) есть, средним числом из многих раэложений, следующее: Углерода Водорода..... Азота . . Серы •.. Кислорода . 53.2 7.2 15.7 . 2.0 21.9 Итого ... 100.0 ТакоИ сухой альбумин, или бел1\овина, растворяется в воде, но при этом всегда остается часть, не растворимая в воде. Раствор сухой беЛJ(овины имеет многие те же свойства, как и белок (т. е. природный раствор бел1<овины в яйцах), именно, он свертывается от прибавления 1<ислот и от нагревания до 63° Ц. Только природный беЛОI( 01\азывает щелочные свойства, что зависит от примеси в нем щелочей и солей, а раствор сушеного чистого альбумина имеет легкие l{Ислые свойства, как э:rо нашел Вурц. Притом раствор чистой белковины никогда не образует столь плотного (крутого) свертка, как белон:, и дает только студенистый осадок или клочья. Должно полагать, что это различие зависит от присутствия щелочи в природном белке. Раствор белковины и белка начинает мутиться при нагревании до 59°.5 Ц и свертывается вполне при 63° Ц. Но когда белковина сильно разведена водою, тогда такой раствор можно кипятить, и при этом замечается только одна мутность, потоыу что количество бет<овины столь мало, что не может образовать одного сплоiпного тела, как в том случае, когда раствор крепок. Мы не описываем свойств нерастворимого или свернувшегося белка, но заметим только, что точнейшие разложения показывают, что состав растворимого и нерастворимого альбумина совершенно одинаков. Если белковину растворить в воде, или взять прямо яичный белок, или облить свернувшийся белок водою и поставить стоять в прйкосновении с воздухом, то белковина изменяется в своем составе, разлагается химически и гниет. Такая белковина не годна для употребления. Высушенная, растворимая белковина, напротив того, может неизменно пежать неопределенно долгое время на воздухе, можеt бы1ь перевозима и т. п. и при сохранении не теряет своих свойств. Вот причина; делающая необходимым сушение белка для фабрич­ liоrо употребления. Если употреблять прямо несушеньrй белок, то должно постоянно иметь на фабрике свежие яйца, должно забо­ титься об их хранении и прямо употреблять, лишь только отдепен
494 СУШЕНИЕ ЯИЧНОГО БВЛl<А из них бело~<; малое начало гниения деJiает бешшвину уже неrод" ною. Раствор сушеной белковины, ~1мея все необходимые свойства природного белка, может быть всегда леr1ю получен из постоян­ ного, J1erкo сохраняемого вещества. Нам остается заметить эдесь еще одно свойство, общее беm<о­ вине и многим растительным и животным веществам: начало гниения совершается трудно, но после начала оно быстро распространяется по всему объему. Потому при приготовлении сухой белковины должно заботиться о том, чтобы в обрабатываемую толщу не попало ни одного несвежего яйца: оно может способствовать порче многих других, в~tесте с которыми будет высушиваться. Притом, заметим, всякое гниение требует присутствия воды ИJIИ влажности; если мы удалим воду из белка, высушив его, то оттого сделаем его неrнию­ щим. }Келая сохранять такой высушенный бело~<, мы должны не допускать до него воды, и потому должно перевозить и сохранять его в бочках или других непромокаемых сосудах. Зная эти свойстw;ш белковины и белка, мы легко поймем способ сушения и употребления белковины. Опишем способ сушения белка, употребляе.мый гг. Каш, Кузнецовым и Ляховым. Для сушения белка должно отбирать самые св~жие яйца и остерегаться брать хоть одно, издающее запах, пон:аэывающий начало гниения. Я«ца разбивают и по известному способу отделяют из них белок от желтка. }l{елток собирают в одну чашку, или сосуд, а белок в другой. Когда наберется ~шш·о белка, его процежи"' вают с1шозь полотно. Это служит для того,· чтобы отделить частицы СI(орлупы, кожицу и зародыши, если они попадут в белок. Этих примесей, особенно последней, должно тщательно избегать, потому что они могут вредить достоинству бе.пка и способствовать его гниению при сушении. Немедленно вслед за те.\1 разливают процеженный белок на обыкновенные тарелки та1{, чтоб в каждой находился тонкий слой белка; чем он тоньше, тем лучше сушится. Обыкновенная тарелка должна ·заключать в себе не более полуфунта белка. Когда этим производством займутся крестьяне, тогда, эа недостат1<01'~ у них тарелок, можно их заменить другими, плос1(ими, глаэиро­ ванными глиняными сосудами, например такими поддонниками, какие ставятся под цветочные горшки. Белок, разлитый на тарелки, сушат в комнатах, которые мы тотчас опишем, при степени тепла в 40 или 45°, но не выше 48() Рео.мюрова термометра, т. е. при степени тепла средней между степенями плавления спермацета (выше ее) и желтого воСI(а (ниже ее). Действительно, желтый воск плавится в жидкость при нагреве до 61° по термометру Цельзия или 49') по Реомюру. Должно наблюдать, чтобы степень тепла сушильни не была выше этой,
CYlUBHИE ЯИЧНОГО БЕЛКА 495 ибо в противном случае бело~< может свернуться и превратиться 8 нерастворимый. Для наблюдения в сушильне должно иметь не­ сI<ОЛЫ{О термометров и наблюдать, чтоб жар не был выше 48°Р. Если нет термометра, I<ак это часто может быть в деревне, то должно в сушильне поставить иеско11ько блюдечек с желтым (не белым) свежим вос1<ом. Должно смотреть, чтобы теплота сушильни не была достаточна для превращения желтого воска в жидкость. Вообще, чем ниже степень тепла сушения, тем безопаснее белок от свертывания, но эато тем дольше идет выпаривание. Тепло сушильни не должно быть ниже 35° или 40° Реомюра, потому что при низшей степени тепла испарение воды, т. е. сушение белка, идет очень медленно, и бело~< при 9ТОМ тепле леr1<0 загнивает, тогда 1<а1< при 35а Р или выше этого не может быть. Для того, чтобы узнать без термо­ метра, выше ли или ниже 40° Р тепло сушильни, должно положить в ней 1<усок или несколько 1<усков спермацета: если он сплавится, т. е. сделается совершенно жидким, значит жар достаточен, если же он останется твердым, значит жар сушильни должно усилить. Действительно, спермацет плавится при 49° по Цельэиеву или при 39°.2 Реомюрова термометра. Сушильнею может служить всякая запирающаяся I<омната с теп­ лою печью, с отдушниками и с форточками, для того чтобы можно было по произволу увеличивать и уменьшать тепло ко~1наты. В ком­ нате или избе, назначенной для сушения бел1<а, полезно устроить постоянную тягу воздуха, чтобы ею уносилась влажность, накопляю­ щаяся от выпаривания воды. Для помещения тарелок с белком должно устроить несколы<о рядов полок. Эти полки лучше всего делать из жердей, чтобы воздух легко проникал между полками и имел постоянное течение и чтобы дно тарелок было в постоянно~~ прикосновении с нагретым воздухом. Если позволяет место, то лучше всего отделить особую комнату длЯ сушения белка. В ней устроить посредине печь, выгоднее других железную, и трубы ее обвести внутри около стен комнаты. Эта печь может при постоянной слабой топке служить в то же время и для тяги воздуха. При недостат1<е помещения можно сушить белок в обыкновен· ной бане. Во всяком случае должно постоянно наблюдать за температурою в сушильне и держать ее в тех пределах, какие указаны выше. При подобном устройстве и предосторожносrях сушение белка длится часов тридцать. Белок должно считать высохшим и готовым, когда он сделается однообразно твердым. Высохший белок образует толщу прозрач... ную, светлоян-,..арного цвеrа, немного растрескавшуюся. Если
сУuшни~ S1Иt1НОГС) Б~Jll<Л бывает взн·r тоJiстыИ слои бeJII<a, то суш1<а пдет под I<онец очещ1 медленно, и белок получает коричневый оттеншс ВысохшиИ белок лег1<0 отстает от тарелоt<. Для снимания уп0 " требляют деревянные лопаточки. Описанный способ сушения с успехом был применен г-ном I<аш и для сушки других веществ, особенно овоще«, например для сушения кислой капусты. Мы думаем, что из предложенного описания видна простота всей сушки и несложность необходимых для атого приборов и помещений. При п01<азании и небольшом старании I<аждыИ I(рестья­ нин может заниматься суш1<ою бешш. Производство сушеного бешш столь выгодно, что почти ню<оrда не заботятся об извлечении выгод от желт1<а, а между тем его получается много. )Келток яичный можно употреблять: 1) для пищи и кушанья; для этого употребления можно сохра" нят~ его в бутылках по известным способам, служащим дJtя сохра­ нения пищи от порчи; 2) в корм домашним животным и всего лучше в l<орм тем же курам, которые несут яИца, или на 1<орм цыплятам; 3) на приготовление яичного масла, 1<оторое идет в апте1<и и для делания прекрасного мыла. Опишем простой способ, употребленный г-ном Каш для полу­ чения желточного, или яичного, масла. Только что собранныИ желток разлива~от на с1<овороды и стаnят в простую русскую натопленную печь и там запекают до того, что желток делается твердым. Так получают желточный блин. Такие блины, не содержащие в себе воды, легко сохранять на леднике или в подвале. Когда много скопиtся такого запеченного желтка, его рубят в мелкие кусочки сечкою в обыкновенном корыте. Из­ рубленную толщу просевают сквозь обыкновенное лычное решето. Просеянный желток снова подвергают нагреванию для вытапливания масла. Для того ставят на плиту жестяной сосуд и 1<ладут в него просеянный желток. При нагревании постоянно перемешивают его, что продолжают до тех пор, пока проба, взятая между пальцами, не будет масляниста. Тогда теплый еще желток кладут в мешки и прожимают или в прессе между нагретыми железными досками или просто жмут в обыкновенном жоме, употребляемом в деревнях для выжимания конопляного и льняного масла. По способу Генри, описанному в «Polytechnische Centralhalle», 1857, стр. 351, для получения чистого яичного масла поступают так: желток наливают в серебряный сосуд и ставят сосуд в кипящую воду. Там держат желток до тех пор, пока не будет выжиматься из него ыежду пальцами масло. Тогда желток кладут в тиковый мешок и прожимают прессом между двумя железными досками,
СУШПНИЕ ЯИЧНОГО БЕЛКА 497 наполненными для тешrа внутри горячею водою. Полученное масло процеживают и полуt1ают лимонно"желтое масло приятного вкуса, с запахом, свойственным желт1<ам, не растворимое в воде и почти не растворимое в алькооле. При взбалтывании или долгом стоянии на воздухе яичное масло с1<оро теряет свой цвет, а потому его должно сохранять в плотно закрытых с1<ляю<ах. Для полуLJения мыла обмыливают яичное масло ед1<им кали (иJiи поташным щелоком), 1<aI( это обыю-ювенно делается при получении мыла. В «Polytechnische Ceпtralhalle», 1857, С'Гр. 319 советуют смешивать 1 часть такого мыла с 1О частями вьtсушенного желтка и приготовлять из этой смеси с духами мыло. 4) )Келто1<, сверх того, употребляется перчаточниками. Для их употребления можно приготовлять следующую смесь: смешать в стуш<е 500 частей желтка, 8 частей поваренной соли и 24 части крахмала, хорошо растертую смесь высушить, как белок. 5) Желток можно так же сушить, как белок, и употреблять сушеный желток для пирожных и т. п. Сушеный желток может qез вреда сохраняться в плотно закрытых сосудах. Выжимки, остающиеся от получения желточного масла, составляют все-таки хороший корм для домашней птицы. Обратимся теперь J{ ценности получаемых произведений. Из 5 тыс. яиц обыю-ювенно выходит пуд сухого белка, и они могут дать 30 фунт. яичного масла. Яйца, собранные в мае и апреле, дадут больше, а собранные в июне и июле немного меньше, потому что весенние яйца всегда полновеснее летних. Цена тысячи яиц в Сибири, особенно Западной, не превышает 2 руб. Пять тысяч, необходимые для пуда сушеного белка, будут стоить 10 руб. Итак, примерный расход на получение пуда сухого белка в Сибири есть следующиR: 5000яиц.. • . . . . . . . . . . Топливо, работа и укупорка . . . Доставка в Петербург пуда белка . Всего . 10 руб. 3» 3" 16 руб. При этом мы получим, не считая желтка и желточного яичноrо масла, пуд сухого белка. Он стоит в Петербурге в настоящее время более 45 руб. Во всякое время охотно будут приобретать его по 351 руб. за пуд. 1 Мы знаем, что г. Каш (фабрика которого находится в С.-Петер­ бурrе, по берегу Ждановки на Петербургской стороне, в доме Катаии) всегда с охотою примет большое количество хорошего сушеного беJ1ка по 30 руб. за пуд и более. 32 Зак. 2207. д. И. Менделеев, т. ХVП.
498 СУШЕНИЕ ЯИЧНОГО БЕлt<А Ита1<, барыш для сибиряка очевиден, не считая прибыли от желтка. В посточной России можно псегда приобретать яйца цено10 по 5 руб. за тысячу. Тогда расход на яйца будет 25 руб., работа и укупорка 3 руб., доставка 1 руб. Всего 29 руб. Получить можно 35 руб. за белоl{ да рублей 8 за желто~<. Во вcяr<ol\r случае, барыш предлагаемой работы несомненен, тем более, что она сподручна при других занятиях и не требует ни больших I<апиталов, ни особых приготовительных знаний и по­ строек. Сушеный белоI{ надобно пересылать или в боч1<ах, или в плот­ ных деревянных ящиках. Tal( идет он и за границу. Окончим нашу статейку напоминанием, что мы имели в пиду ознакомление народа с новым простым и выгодным промыслом и с этою целью приводили только простЬiе приемы. Когда кто ... либо вздумает завести большую фабриI<у для сушения белка, тогда, очевидно, должно будет употребить другие способы, должно будет постараться извлечь выгоду из всего.
TEXHOЛOrlR по ВАГНЕРУ. BRПJOIЪ П:ВРВ:Ы~ --+-- CAlllПBTIPIJ PI'\. JJq.uu nNo!8..,. ~ Uоевм. 1888. 32*
Печатать позволяется с те~~, чтобы по отпечатании представлено было в Цензурный 1-\Оl\Штет уэа1<011е11ное число э1<земпляров. С.-Петербург. Мая 7 дня 1862 года Цензор Оберт. ТИПОГРАФИЯ ТОВАРИЩЕСТВА "ОБЩВСТВВННАЯ ПОЛЬЗА"
" f3з~tt;· Зй. с.и;~ 1cJ..,~v~н-.:-- / ~~~~~/);·~-~- ! #~х~ " "" 1'~-~~ ,__ ~"*-~ff:3r:i/s .ИJ/44'~~~~, ~1~/f1 ..: . о :!!шtЦ~/#~//,"у'*, "~~ "4. vY"!tl/_~( ~CJAU.",_ ~.л- " ~э~- /~.w ~J~. С<'! i{.. ..ц ~~~tLЩ ~Jr'<· ..... . - ~...a' ~ " lttJ "f'J.tv~,fЬЖJ..._H~· ~- Yki ~~ц·t,,. -14~nмft. ~- Взялся за перевод и,.. дополнение Техно­ логии по Вагнеру, nf отому] ч{то] это давало заработок (no 30 р. с писта)J но увлекся интересом и много сам допоn" няп, напрfимер]: о составе хлеба в No 28, о сахарометрии в No 29 и об алькооло ... метрии в No 30. Это издание служило мне поводом для изучения -rехничеСI(ОЙ химии. Но оригинального считаю здесь немного. Писал все сам. '"~ С'"'. • /f ,-: - .. ~~(· .1·-г~~;Q-u,,-/ t.Y&/f.. -i:..'IA;:/ :..f'-it'~~ (. ,;Ц,,;.?:J~/1.:_ ::.t:.~~t.<,: ..!------·----~··· -; .. . . ,; 1'} -- •}А ~/} t .L "~· ../~.i( • /- :...c.~~~~rjft.;_,tt.!/ ! ;h.# ;.,,a'/f·~ t.!-~~.".:,r - -~ . . " <) ~.:k..r.Jif. ,....dJ.~;·:f,.L.lftff ~- ~ U!k:JfU ~{,-.,«~~ п l.ti. L. - /§"tl ?.// 28. Производство муки, хлеба и крах­ мала. Переведено, дополнено и из­ дано под редакциею Д. Менделеева Технология по Вагнеру, выпуск 1-й 1862 r. 1004/1
ПРОИЗВОДСТВО llYIBt 1.1'111 8 IP-1181.1~
ОТ ИЗДАТЕЛЕЙ Давно уже ощущается в нашей ученой JIИтературе недостаток подробного теоретического и практического руководства по глав­ нейшим техничеСI{ИМ производствам, и мы полагаем, что предла­ гаемый перевод «Технологии Вагнера» 1 может отчасти восполнить атот недостато1<. Перевод и дополнение этого подробного руко­ водства принял на себя первоначально профессор С.-Петербурского университета М. В. Скоблю<ов. Им была уже подготовлена к из­ данию первая часть и около половины второго тома, в то время как его постю'ла тяжелая болезнь, вследствие которой, к всеоб­ щему сожалению, он и скончался. Это было причиной, что давно уже обещанный публике труд столь долго не являлся в печати" В настоящее время общее эаведывание переводом и дополне­ ниями «Технологии Вагнера» принял на себя г. доцент С.-Петер­ бурского университета Д" И" Менделеев. По его предложению, первоначально мы издаем: те отделы, которые имеют наибольшее практичес1{ое значение в России, а именно, отделы, касающиеся разработки сельскохозяйственных продуктов" Все издание будет разделено на выпуски, 1<оторые будут заключать в себе ряд наи­ более сродных между собою производств: Заранее нет воа~юж­ ности определить ни числа, ни общего объема всех выпусков, - примерно их будет около 20, каждый в 15-30 листов, все с не­ обходимыми политипажами. Так как эти выпуски буду'r значительно дополнены и мноrие из них даже вновь обработаны, то все наше издание -~ый_дет под общим названием «Технология по Вагнеру». Содержание первых шести выпусков. Выпуст' первый" Производство муки, хлеба и крахмала. Допол­ нения и переработка этого выпус1<а сделаны г-ном М.енделеевьrм1 1 Theorje und Praxis der Gewerbe. Iiand- ш1d Lehrbuch der Techno- logle v. Dr" Johannes-Rudolf Wagner, Leipzig. Последние выпуски немец­ кого текста (начало 4"ro тома) яв11лись в конце 1861 r,
506 ОТ ИЗДАТЕЛЕЙ в особенностн по 1<ниге Вибе, цитированной в тексте. Чтобы судить до некоторой степени о количестве сделанных дополнений, достаточно указать на то, что по немецкому те1<сту Вагнера статьи о зерновых хлебах и о по.Тiучении из них муки занимают четыре печатных листа (с 36 политипажами), по pyccI{OMY допол­ ненному тексту те же отделы занимают около 14 печатных листов (с 46 политипажами). Описание прои3водств хлеба и крахмала дополнено весьма немного противу те1<ста Вагнера. Выпус1С второй. Сахарное производство. Дополнения этого выпуска сделаны г-ном Менделеевым преимущественно по книгам Валькrофа, Шульца и Муспрата; статья же об оптичесl(ОЙ сахаро­ метрии вновь составлена г-ном Менделеевым. ВыпусfС третий. Производство вq.ноградных вин. и пава пере­ ведено и дополнено г-ном Павлов.ым~ ~А. ~~рриаврдство спирта и водоfС переведено и дополнено г-ном Менделеевым. Прилагаемая при этом выпуске подробная статья об ал1Соололtетрии вновь соста­ влена r-но.м Менделеевым. Перевод и дополнение трех следующих выпусков проиэводятся г-ном Менделеевым. Вьtпус1' четвертый. Производство растительных и животных масл и жиров. Сохранение питательных веществ. Молочные про­ изводства. Производство табаку. Вьtпус1е rzятый. О дереве и его механической обработ1{е. О сухой переrою<е дерева и других гор.ючих материалов, преиму­ щественно для получения жидких и твердых продуктов (смолы, деrтя, скипидара, фотогена, парафина, уксуса, древесного спирта и т. п.). Вы.пус1С шестой. О горючих материалах и об отоплении, пре­ имущественно же о комнатном и фабричном отоплении, о спосо­ бах рационального и экономического употребления разных сортов топлива при важнейшиХ' технических производствах и об устрой­ стве и размерах разных частей печей. Приступив к началу обширного издания, требующего больших расходов, мы будем надеяться, что наши специалисты не откажутся сообщить нам свои замечания на этот труд и тем доставят воз~ож­ ность избегнуть в последующих выпусках тех недостатков, l{О­ торые, может быть, вкрались в первых, а вместе с тем укажут публике ~о место, которое этот дополненный перевод должен за­ нять среди имеющихся у нас руководств по разным отраслям тех­ нических производств.
О ХЛЕБНЫХ ЗЕРНАХ Средний состав человеческого тела виден из того, что в каж- дых 100 фунтах его веса: Бешювых веществ и сходных с ними . . . . . . . около 20 фунт. )f{ирных и других безазотных веществ . . . . . . » 3» Минеральных веществ или солей, составляющих золуилипепел................ » 9> Воды...................... » 68 ::. Все ати вещества более или менее быстро выбрасываются из тела. Вода и вещества безазотные выбрасываются (при дыхании) с1юрее, чем белковые вещества и соли. Пища должна дополнить то, что выброшено, иначе тело потеряет свой обыкновенный состав. Пища настолько же необходима человеку, насколько вода и топливо нужны паровой машине. Необходимые составные части пищи одиню<овы с составными частями человеческого тела: белко­ вые вещества (например белковина яиц, творожина молока и т. п.), безаэотные вещества (например :крахмал, сахар, жиры и т. п.), вода и соли. Они необходимы, чтобы дополнить те из составных частей тела, которые изменяются, разрушаются, выдыхаются и вы­ брасываются вследствие движения, деятельности разных частей организма, словом, вследствие совокупности жизненных явлений. Работа паровой машины требует расхода на топливо и воду, работа але1<трическоrо телег.рафа определяется расходом на цинк или дру­ гой металл, действующий в гальванической батарее. Так же точно всякая человеческая работа, сознательная ли она или бессознатель­ ная (каково, например, биение сердца, дыхание и т. д.), требует расхода на питательные. вещества, т. е. на вещества, из которых состоит тело и которые истребляются работоl(). К таким веще­ ствам и относятся именно те питательные начала, которые ука­ заны выше. Белковые вещества входят в состав мускулов, пере­ понок и других частей тела. Во время жизни эти части постоянно изменяются. Для возобновления их и нужны белковые вещества,
508 IJPOl IЗBOДCTBO f.\Yl<И, ХЛЕБА И 1<РАХМЛ.rIЛ которые соста1шшот азотистую (илп пластическую) часть пищи. Безаэотистые вещества (содержа1цие уг.11ерод) 1-1еобход1·шы дJJЯ дыхания (1юторым выделя~тся углерод) и дш1 обраэования жи­ ров (сала и т. п.)) без которых тело животных не существует. Вода~ постоянно извергаемая в виде мочи и испарений I<ожи и легких, должна та1оке необходимо быть возобновлена, потому что в теле челове1<а до 70°/0 этой составной части. Иэвестные со;ш необходимы для пищи, потому что ;ими проню<нуты все органы животных: они входят в состав 1<0стей и других частей и по" стоянно извергаются мочой, слюной и др. Всякое nитательное веще­ ство, принятое внутрь, толы<о тогда послужит для пополнения истребленного организмом, 1<огда перейдет в I{ровь, а из J(рови перейдет к мус1<улам, дыхательным органам и т. п. I<ровь обра­ зуется из пи~ци толыю чреэ всасывание растворенных питатель­ ных веществ из желуд1<а и кишечного I<анала. А потому условием питательности данного вещества должна быть его растворимость, ибо всасываются только жидкости или растворы. Итак, пита­ тельное вещество ест1) такое, 1<оторое способно (перевариваться) переходить под влиянием желудочных соков в растворимое веще­ ство, переносимое в виде крови для вознаграждения потерь, по­ стоянно происходящих в раэных частях живого организма. Мучнистые зерна, превращенные сперва в му1{у, а потом в хлеб или сваренные с водою, составляют одни из важнейших питатель­ ных веществ жителей большей части земли, потому что содержат и белковые, и безазотистые вещества, и воду, и соли, и способны перевариваться, т. е. проню<аться желудочными соками, раство­ ряться и переходить в кровь. Хлебные зерна молотьбою и веянием отделяют от соломы и шелухи, потому что солома и шелуха содержат преимущественно вещества непереваримые и потому для челове1<а непитательные. Хлебные зерна сушат, потому что невысушенные они портятся, изменяются и дают непереваримый хлеб. Хлебные зерна мелют, т. е. превращают в муку, чтобы сделать возможным приготовление теста. Сами по себе хлебные зерна не переваримы в желудке человека, потому что облечены непрони­ цаемою для желудочных соков и непитательною оболочкою. Иэ­ мельченные зерна способнее для пищеварения, потому что тогда раствориъrые и питательные вещества могут иметь большее при­ косновение с желудочными соками, чрез то растворяются и пере­ ходят в кровь. Чем мельче раздроблены зерна, очевидно, тем лучше- на том основано приготовление муки. Полученную муку просеивают, чтобы отделить отруби, при­ дающие хлебу неравномерность и содержащие непитательную зерно" вуiо оболочку. Мы ув~щим далее, что в экономическом отношении
О ХЛЕБl-IЫХ ЗЕРНАХ 509 э·rо отсеивание отрубей не всегда выгодно, потому что вместе с не­ питательною оболочкою муI<а чрез отруби часто лишается значитель­ ного 1<0личества беm<ового вещества, лежащего около этой оболочки. Хорошая мельница должна, по возможности, хорошо отделять непита­ тельную оболочку от питателыюго, мучнистого содержания зерен. Му1<а чрез смешение с водою превращается в тесто, чтобы облегчить переваривание. В сухую му1{у желудочные соки так же бы худо и медленно пр01-1и1<али, I<a1c и в I<рахмал проникает вода. Осталось бы много комков, вовсе не пропитанных СОI<ами. При­ том сухую му1\у невозможно было бы употреблять t<aI( питатель­ ное вещество. }Келудочные соки проникли бы в муку, но она удер" жа1ш бы их, 1<а1< песо~< или rуб1<а удерживают влажность. Но и простое тесто, т. е. смесь воды_ и му1<и, составляет весьма тяже­ лую пищу, потому что доступ желудочных со1<0в к внутренним частям проглоченных кус1<ов и выход их оттуда был бы недоступен. Для удобства пищеварения необходимо, чтобы тесто приняло ноздреватый вид, т. е. сделалось легко проницаемым для слюны, желудочного сока и т. п. Этого достигают, производя в хлебе спиртовое брожение от nрибавления nивных дрожжей или за­ кваски, т. е. старого бродившего хлеба. Углекислый газ, отделяю­ щийся при этом из массы теста, разрыхляет его, образует в нем пуэыры\и, или ноздреватость; тесто, как говорят, подымается. Чтобы прекратить начавшееся брожение, сделать постоянною рыхлость теста и чтобы изменить составные части муки и сделать их легче растворимыми, поднявшееся тесто пекут. При этом уле­ тает часть воды, особенно с поверхности хлеба, где обраэуется 1<0р1\а, и тесто еще более поднимается как от нагревания бывшего в нем газа, так и от образующихся водяных паров и от разбуха­ ния составных частей муки. Все эти способы обработки, которыми придают зернам хлеба пита­ тельность, увеличивая их растворимость, составляют иэдавна предмет производства. Многие из отдельных частей обработки хлебных зерен давно сделались предметом технических производств, т. е. произво­ дятся в большом виде, известными членами общества, для удовле­ творения общей потребности. Особенно давно изготовление муки на мельницах, приводимых в движение животными, ветром и водою, сделалось всюду распространенным техническим производством. Приготовление хлеба иа муки должно сделаться со временем столь же мало распространенным в отдельных руках, оно должно соединиться в общественных пекарнях, как превращение зерен в муку ~тало производиться на мельницах и перестало произво­ диться на ручных мельницах. Уже и в настоящее время хлебо­ печение в больших и малых городах сделалось спец!iальностью, а п~тому приобрело уже вид технического производства.
510 ПРОИЗВОДСТВО МУl<И, ХЛЕБА И I<РАХМАЛА Прежде чем перейдем к описанию приемов этих проиэводств, остановимся на описании состава, свойств и эначения главнейших зерновых растений и опишем переработ1<у хлебных зерен в муку. Это необходимо I<ак потому, что свойства хлеба теснейшим обра­ зом зависят от свойств и породы хлебного зерна и приготовлен­ ной из него :муки, так и потому, что строгие исследования о хлеб­ ных зернах как питательном веществе произведены преимуще­ ственно над зернами, а не над тестом или мукою. А беа этих строгих научных данных никакое производство не имеет твердой опоры для усовершенствования. Хлебными зернами наэывают nреимущестnенно семена зла1шв (Caerea\ia из семейства Gramineae), издавна разводимых" Дикие злаки дают тощие эерна. Свойства разводимых злаков зависят от тоrо, что они уже многие столетия разводятся, отчего порода из ... меняется. Жито~~ (или хлебами) называют тот род злаков, 1<оторыН в данной местности преимущественно служит для приготовления хлеба. Так, в северной России житом называют ячмень, в сред­ ней России, равно l(ЗК и в северной и средней Германии, - рожь, в южных частях России, во Франц~и и Анrдии жито есть пше­ ница, в юго-западной Германии - полба, в Северной Амерю\е - кукуруза, в Китае - рис. Разведение злаков, дающих хлебные зерна, составляет одно иэ главных условий благосостояния сеJ1ь­ скоrо хозяйства, потому что хлеб составляет главное питательное вещество, 1 а соло~~а, остающаяся при молотьбе, служит для домаш­ них животных и возвращается потом почве в виде навоза. Разводимые хлебные зла1<и разделяют на озимые и яровые, J{al{ то общеизвестно. Ячмень, рожь, пшеница и полба бывают обоих видов; овес у нас есть только яровой хлеб, т. е. засевается вес­ ной и снимается в конце лета. Озимые хлеба всегда, nри прочих с яровыми равных условиях почвы, климата и т. д., приносят больше зерен и соломы, ·2 потому что засеянные с осени успевают больше I<уститься и потому дают больше колосьев, тогда I<ак яро­ вые хлеба, не успевая куститься, вытягиваются от весенней теп­ лоты вверх. Рассмотрим теперь главнейшие виды растений, дающих хлеб­ ~ые эерна, предварительно заметивши, что это изложение мы раз­ делим на следующие отделы, по различию хлебов. 1 Средним числом на каждого жителя приходится около 500 фунт. хлеба в год. 2 Средним числом злаки дают на 1 часть по весу зерен 2 части со­ ломы. Яровая солома почитается лучше озимойJ овсянаs1 солома лучше ячменной, пшеничной и ржаной. Питательность соломы почитают в 2 раза меньше, чем сенаJ т. с. для корма домашних животных 100 фунт. соломы заменяют около 50 фунт. сена.
ПШВНИЦА 511 П1иенu1,а (ботаничес1шй вид Triticшn vuJgare, по-немецки Wei- zen, по-французс1си froшent, по-английс1<И wheat) и сходные с нею виды, дающие при обмоле голое зерно. Полба (бот. TritJcum spelta, нем" eigentlicl1e Spelz, oder Wei- zeп, oder Dinkel, франц. epeautre, англ. spet wheat) и сходные с нею: одн.озернян1са, или полуполба, или ор1<иш (бот. Triticum шonococcum, нем. Einkorn oder Peterskorn, франц. petit epeautre, англ. St. Peters corn) и тсрахмал1Са, или эмлtер (Ttiticum amyleum, нем. Eшmer oder Relsdinkel, oder romanlsche Weizen, франц. grand epeautre 011 Ые de JerusaJem). Эти три вида дают после молотьбы зерна, покрытые плен1сою, ка1< обыI{НОвенный овес и ячмень. Ро31сь (бот. Secale cereale, нем. Roggen, франц. seigle, англ. rye). Я~мtен.ь (бот. Hordettm vu1gare, distichon, trifurcatum и др., нем. Gerbste, франц. orge, англ. barley). Овес (бот. Ave11a: satfva, orientalis и др., нем. Hafer, франц. avoine, англ. oats). Ку1суруаа, или .маис (бот. Zea, Mais, altissima и др., нем. Mafs, oder Welschkorn, oder tiirkischer Weizen, oder Kukuruz, франц. Ые d'Espagne, ou Ые de Turquie, англ. maize, indian corn). Рис, или сарачинское пшено {бот. Oryza sativa, нем. Reis, франц. ris, англ. rice). Кроме этих растений, дающих хлебные мучнистые зерна, есть несколько других растений, разводимых также для сбора мучни­ стых семян. Описавши зерновые злаки, мы упомянем и об этих растениях, имеющих большое значение в питательном и сельско­ хозяйственном отношении. Пшеница Разные породы пшеницы составляют лучший род из всех из­ вестных хлебных злаков, потому что пшеничный хлеб по белизне и рыхлости превосходит другие, а по питательности не уступает никаким другим. Оттого предпочтительно пред всеми другими хлебными злаками пшеница разводится там, где толы(о условия 1шимата и почвы допуска.ют ее возделывание. Северная граница разведения обы1<новенной яровой пшеницы в Европе - идет чрез Шотландию (до 58° с. ш.), чрез южные части Швеции и Норве­ гии (до 64° с. ш.) и проходит в России около 61° с. ш. Среднее количество тепла,1 необходимое для созревания пше­ ницы, есть около 1500°Р. Она не сносит утренников, а потому распространение ее на севере ограничено. Недостаток необходи­ мой влажности не позволяет пшенице созревать в тропических 1 Для нахождения этой величины складывают средние температуры всех дней от всхода до созревания.
512 ПРОИЗВОДСТВО .МУIПI, ХЛЕБА И l<РЛХМЛЛЛ странах. Там разводят ее в горах. Почва под пшеницу должна быть достаточно, но не сильно, пропитана влажностью, по 1срайней 1 мере до времени цветения, а пото~1у ранние засухи определяют неурожай. В странах влажных глинистая и суглинистая почвы не годятся для пшеницы, а в странах сухих - песчаные, иэвест1\овые ·и рыхлые. Почвы средней п.т~отности в .местах не очень влажных наиболее удобны дJIЯ разведения пшеницы. Пшеница пог.rющает из почвы преимущественно следующие составные части: 1<али, фос­ форную кислоту, известь) магнезию и I<ремнезеl\f, что можно видеть нз анализа пепла пшеничной соломы и rхшеничных зерен: )\~ 1 No~ No3 No4 D 100 чостях ncnлn от COJIOMЫ в 100 tracrяx пепла от зерен по Буссе11rо \ по Фромбергу по Эрямn11у 1 no Петцопь.цу Кали . .. 9.6 15.5 25.9 25.8 Натра . . 0.3 0.4 2.7 Иэвестн . .. 8.5 4.6 1.9 1.5 Магнезии . .. 5.2 2.4 6.3 12.2 Окиси железа . .. 1.0 1.6 1.3 0.2 Фосфорной кислоты З.2 2.9 60.4 57.3 Серной кпслоты 1.0 10.6 0.04 Хлор.солей.... 0.6 ].6 К ре:мнеэема . . 70.2 60.6 3.4 0.3 No5 1 N26 No7 1 .No8 .No9 1 No10 о 100 частs~х пепла 1 п 10:> частях ncnJ1a в 100 част1х nenJ1a пшеницы одесскоl'r, марИОJIЬ• от соJ1омы 1 (от) зерен от зерен от со.ломы зернn ской, зерна ана.пиsы Вебера Кали.... 3.0 11 30.3 35.8 23.2 0.7 Натра . ... 1.7 0.4 1.0 9.1 3.1 - Извести . . . 4.0 6.0 3.1 2.0 3.3 6.9 Магнезии . . 12.5 1.4 14.3 14..\ 11.7 1.7 Окиси железа 0.5 0.1 0.9 - 1.1 1.6 Фосфорной [кислоты] . 6.7 7.0 45.В 34.4 46.4 5.0 Серной кис- 1.0 лоты • " . 2.5 - 0.2 - 0.7 Хлор" солей . - - - - 10.0 - Кремнезема . 3.0 71.0 4.5 4.0 1.2 67.9 1 Creeping WДeat, анализы Th. Way и G. Ogston. Среднее. Их же анализы и два следующих.
f IШ~f-IИЦA 513 Количес'11во зо11 ы оt(оло 5°/0 в соломе и в зернах 01<оло 1. 7. Ита1<, для соло~1ы требуется особенно много I<ре.мнеэема, а дли семян почти то же l{оличество фосфорной I<ислоты. В рациональном хозяйстве поля не удобряют прямо на пшеницу~ а ее засевают после 1<левера, бобовых растений, гречихи и т. п. Количество засеваемых семян должно быть от G мер до 11;~ чет­ оерти на десятину. Если засевание производится поздно осенью или при других условиях, не благоприятствующих развитию молодого растения, то сеют чаще, чем тогда, [1<оrда] условия всхода благо­ приятны. Вывод пшеницы на десятину изменяется от множества условий, как само собою понятно. Урожай в 9-15 четвертей с десятины считается хорошим. Относительно времени жатвы пшеницы взгляды сельс1{ИХ хозяев различны. В Англии тогда жнут пшеницу, когда зерна ее перестали быть молочными, но еще раздавливаются .между пальцами. Белую пшеницу оставляют стоять немного дольше, чем 1<расную. Опыты Ганнама дают следующие поучительные результаты для решения вопроса о времени жатвы пшеницы. Ганнам снимал с одного и того же по.пя с пяти равных участков пшеницу, кото­ рая ·была вымолочена в феврале: J I<оJшчество по.JJучен- Время жатвы Зрелость Время увоза ных no весу 1 (новыn cr11m..) (новый стнль) 1 зерна COJIOJ\IЬI 1 12 августа . . Очень зелено 26 августа 72.5 137 219)) .. Зеленое Зl )) 67.4 139 326» .. Незрелое 5 сентября 95.6 125 430)) .. Почти зрелое 9» 100.0 116 5 9 сентября . Сов[ер- шенно1 зрелое 1 16 » 91.О 11о Снятые зерна при по.моле на ОДНОЙ И той же мельнице дали: No1 .No2 .Noз No4 .No5 Хорошей муюr 75.18 76.6 81.0 77.3 73.О Худой » 7.18 7.18 5.5 7.6 11.1 ОтрубеП . ... 17.66 16.18 13.5 15.0 15.9 Из этих опытов видно, что жатва незрелой и не совершенно зрелой пшеницы выгодна как относительно умолота, так и отно­ сительно выхода муки. Притом ранний сбор дает солому не столь. жесткую и потому более питательную для скота, жатва 33 Зак. 2207. д. И. Менделеев, т. XVP,.
514 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА Н I<РАХМЛЛА производитсs1 при более вероятных условиях погоды и не может произойти убыли семян от оnадения. В муке, полученной при опытах Ганнама, Ионсон наше11: Воды.•• . . . . . Белковых веществ 20 днсf\ до • 10 днеfi .цо з релост11 зреJiос:т11 15.7 9.З 15.5 9.9 n зрелоii 15.9 9.6 Следовательно, разность в ~выходе зерен не зависит от разности во влажности, содержащейся в зернах и муке. Напротив того) можно полагать, что из недозрелой пшеницы получается му1<а, более богатая беш<овыми веществами, I<оторые 7 кш< мы видели, суть одни из существеннейших питательных веществ. Между многими породами 1 настоящей (непленчатой) пшеницы различают: обыкновенную (Triticum vulgare), английс1<у10 (Tr. tur- gi d um )1 твердоэернистую (Tr. durum), калмыцr<ую (Tr. breviarl- statu m), польскую (Tr. polonicum). Последняя, под названием еrи" петской ржи, разводится в западной России и в южных приволжских ее губерниях, и особенно на юге Европы. l{алмыцкая разводится в Сибири. Твердозернистая пшеница иде1' особенно на МЗJ(ароны и крупу, разводится особенно в Италии, Франции, у нас на чер ... ноземноА полосе. Сюда относятся, J<ажется, и наши та1< называе­ мые: белотур1<а, турка, тзганроrсJ<ая; арнаут)(а и другие яровые пшеницы Новороссиt\ского l{рая, вывозимые в значительном 1<оли­ честве из портов Черного моря. Почти все ее породы разводятся как яровые. Разные сорты анrлийско!1 nшеницы расnространены повсеместно в Западной Европе, особенно в виде озимого хлеба. Солома ее rруба, зиму хорошо переносит. У нас мало разводится. Обыкновенная пшеница сносливее других; разводится от самых северных пределов во всей Европе, ка1{ яровая (гир1<а, черно1ш­ лоска и др.), так и озимая. Солома остистой белой яровой пшеницы 9Toro сорта идет на шляпы. Состав пшеничных зерен, как и зерен всех хлебных злаков, есть: клетчатка, крахмал, камедь и сахар, масла, беш<овые веще" ства, пепел и вода. Так как этот состав имеет важнейшее значение для питательности зерен, то мы рассмотрим сперва ати вещества 1 Для различия пород хлебных злаков мы моi1,ем указать из русскнх книг: Описание сельскохозяйственных растений. Соч. Лан:геталя, перевод Н. Панова, М., 1853, отд. I. - Общепонятное руководство к сельскому хозяйству, Преобра:нсен.ского, М. 1855, т. III. В сочинениях Натт, Orund- ziige der Landwirtschaft, т. I" Bibra, Die Oetreidearten" можно найти ту же самую старую систему пород. Пер~ые три сочинения снабжены рнсункам11 колосьев разных пород. Последнее отличается краткостью своего обзора.
ПШВНИЦА 515 в о'J'дельности, а потом скажем об их распределении в зернах и о составе мую,1. Количество 1cлemita11u'u в обмо11отноИ высушенной пшенице не превышает 8°/0 • Клетчат1<а имеет сос'rав сон100Б.1 Она составляет наружную оболочку растительных 1слеточе1<, воло1\онцев и других частей растения. Хлопчатая и писчая бумага состоят почти из чистой клетчатки. Клетчатка не растворима ни в воде) ни в спирте, ни в слабых I<ислотах, ни в слабых щелочах. Она нис1<олы<о не пита• тельна для челове1<а, хотя может давать растворимое вещество - пато1<у, - служащее для питания I<aI< безазотистая пища. Такое пре~ вращение в пато1<у происходит с клетчаткою при продолжительном действии слабых кислот, например слабой серной I<ислоты, также иногда от деt-tствия крепких I<ислот. Но в желудке человека не происходит подобное превращение, а потому J{летчатка не пита­ тельна. Должно заметить, что разные сорты I\летчатки, смотря по плотности своей, более или менее легко превращаются в патоку, а потому во многих нежных растениях, может быть, и находится [{Летчат1<а, способная при действии желудочных сш<ов превращаться в патоI<у, растворяться и переходить в кровь. Но клетчатка хлеб­ ных зерен не имеет этого свойства. До1<азательствоы этому служит то, что она извергается почти в неизмененном виде из желудка. l{летчат1<а сиособна растворяться только в некоторых кр·епких кислотах и в так называемом реа1<тиве Швейцера. Этот последний есть раствор окиси меди в крепком аммиаке. Определение коли· чества клетчат1<и в зернах основывается обыкновенно на том, что она не· растворима ни в воде, ни в спирте, ни в эфире, ни в ела" бых кислотах и щелочах, тогда как все другие составные веще­ ства зерен растворяются в этих жидкостях. Но при этом способе определения обыI<новенно получают неточные числа для количеств клетчатки, потому что должно обрабатывать зерна нагретою кисло· тою, а тогда часть клетчатки переходит в патоку, растворяется, и потому определение ее количества, как вещества нераствори· маго, неверно. Определение клетчатки посредством реактива Швей• цера сопряжено с большими затруднения.ми, а п9тому лучшим способом для получения всей клетчаТI{И ив хлебных верен остается способ, данный Поджиале (Poggiale). Способ этот состоит в том, что измельченные зерна обрабатывают сперва эфиром, потом спир· том и водою, наконец раствором щелочи. Остаток содержит немного белковых веществ, крахмал и клетчатку. Этот остаток смешивают с водою и настоем солода, который, как это известно из произ· водства пива И хлебного вина, способен производить особое превра­ щение крахмала. Трудность определения клетчатки и состоит именно 1Паиновойсистемы,т.е.С=12,Н=1,О=16.
516 ПРОИЗВОДСТВО МУl<И, ХЛЕБА Н КРАХМАЛА н 'rрудности отделения I<летчатки от I{рахма1ш, потому что 1\рахмал та1( же нерастворим в воде, I\aI< и I{летчат1ш. По общему способу растворение его производилось слабыми кислотами, I<оторые J1er1{0 превращают I\рах.мал в пато1<у и де1<стрин. Но гораздо лучше проиэвести это раэделение настоем солода, который, не изменяя I<лет" чатку, легко превращает I<paxмaJI в растворимые вещества. А потому остаток от обработки зерен смешивают с настоем солода (диаста­ зом), оставляют в теплом месте, процеживают, промывают, сушат и взвешивают. Нерастворенное - будет почти чистая 1\летчат1<а. По этоыу способу Поджиале нашел в зернах египетской пшеницы (Бехери): Воды............. Крахмала н декстрин..~ Белковыхвеществ....... Жнра....... Пепла....... Клетчатю1..... А11алнз ~4! 11 12.175 6~.440 10.335 2.300 1.895 7.855 100.000 Для доказательства того, что определение клетчат1<и по прежнему способу неверно, можно привести не только то, что обыкновенно определяли меньше 1<:летчатки, но и то, что клетчатка, остающаяся от зерен, при действии кислот леr1<0 теряет до 20°/0 , потому что превращается тогда в пато1<у. По прежнему .способу в отрубях находили до 1о0/0 клетчатки, а Поджиале получил до 30°/0 • . Клетчатка расположена в зернах преимущественно на поверх­ ности. Поверхность зерен покрыта оболочками, которые леГJ(О отделить, размачивая зерна в воде. Существует много оболочек, которые и отде.'lяют от белой внутренности зерен при просеивании муки. Оболочки зерна содержат преимущественно пред другими частями зерна клетчатку. Оттого в отрубях более I<летчатки, чем в муке. Вес зерновой оболочки с9ставляет около 4°/0 веса всего зерна, но количество отрубей всегда бывает больше, потому что ни одна мельница до сих пор не может вполне отделить оболочки от мучнистого вещества зерен. Мучнистая внутренняя часть зерен содержит не более 2°/0 клетчатки. Чтобы яснее показать зти выводы, приводим несколько анализов. Noи No13 ).А 14 Клетчатки . .. •..... . 4.2 } 72.2 70.6 Крахмала, декстрина и др .. 63.З Белко~ых веществ • . . . . .. 14.4 11.2 13.2 Жирных. . .. 1.9 1.1 1~з Пепла.. . . . 1.7 7 7 Воды .. . . • ..•14.2 15.5 ).4 .3
ПШЕНИЦА 517 No 12 - средний вывод из нес1<011ы<их анализов пшеницы, с ко­ торой снят верхний слой, по Поджиале. No 13 - то1-шая му1<а с хорошей мельницы из Нюрнберга, по анализу Бибра. N'o 14- грубая муr<а оттуда же, анализ Бибра . No15 .No 16 .No 17 No18 .No 19 Клетчапш . ......... . 9.7 13.3 12.4 9.2 30.8 Дс1<стр11на, 1срахмала JI проч .. 53.0 54.1 56.7 } 67.3 31.6 Белковых веществ . .. 14.9 3.12 10.1 13.5 >Кпрпых . .... . .. . 3.6 4.1 2.9 Пепла . .. 5.7 4.3 5.7 5.6 6.5 Воды... 13.9 15.О 15.1 13.8 14.1 Ана;1иэы пшеничных отрубей No 15 Миллона, No 16 Вольфа, No 17 Ритгауэена, No 18 Кекуле и No 19 Удемана. МаЛое содержание J{летчатки и большое содержание декстрина, пато1<и и проч. в аналиэах No 15, 16, 17 и 18 показывает, что при них не принято было предосторожностей противу превращения 1<летчат1<и в патоку и де1<стрин. Приведенные выше анализы ясно показывают, что 1<летчатка всего пшеничного эерна почти вполне переходит в отруби. Действитепьно, полагая, что в отрубях содер­ жится до 30°/0 клетчатки и что количество отрубей= 20°/0 коли­ чества зерна, найдем, что в зерне около 6. 7°/0 клетчатки. Дей­ ствительно, Удеман нашел в высушенных (при 100°) зернах пше­ ницы 7.2°/0 клетчатки, а Поджиале 7.8 r0/ 0J; следовательно, в муке, отсеянной от отрубей, должно заключаться не более О. 7°/0 клет­ чатки. А потому и понятно, что в обыкновенных анализах муки она не принимается в расчет. Итак, отсевание отрубей весьма· выгодно в том отноше­ нии, что удаляет из :муки клетчатку, как вещество непита­ тельное. Главную часть пшеничных зерен составляет крах.мал. Это есть вещество питательное, хотя не растворимое ни в воде, ни в спирте, ни в эфире, ни в щелочах. Но оно легко переходит в раствори­ мые вещества под влиянием жара, кислот, солода и желудочных соков. В таком состоянии измененный крахмал переходит в кровь. Вещества, в которые превращается крахмал, суть декстрин и патока, как о тоАI будет сказано в статье о крахмале, находящейся в этой же книжке.* Количество крахмала в хлебных зернах и * Здесь не помещается. См.: Технология по Вагнеру, вып. 11 СПб,1 1862. rприм. ред.].
518 ПРОИЗВОДСТВО MYI<Иt ХЛЕБА И КРАХМАЛА особенно в муке можно определить, 11звле1<ая из них сперва несь декстрин и сахар водою и пото·м кипятя остатш< с слабою соля­ ною ю-1слотою. На 10 частей му1п1 берут 300 частей воды и 6 ча­ стей соляной кислоты" Столь слабая соляная l{ИСлота почти не превращает I<летчатки в патоt<у, но весь I<рахмал переходит в де ... кстрин и патоку. Кипячение продолжают до тех пор, пока оста­ ток не будет давать с иодом синего 01<рашивания. Это синее окрашивание от иьда есть призна1< 1<рахмала. Ни деI<стрин, ни патока, ни клетчатка, ни беЛI\овые вещества не дают та1<ого окрашивания. Когда иод не производит 01<рашивания, жид1<ость охлаждают, процеживают и, прибавивши немного серной I<ислоты, кипятят, чтобы весь деl{стрин превратить в патОI<у. Количество образовавшейся патоки можно определить многими способами, описанными в статье об патоке и о сахаре (что будет объяснено в следующей книге) . * По количеству определенной пато1<и леr1<0 найти и количество бывшего крахмала. l{рахмал имеет состав CGJ-IIOQб, а патока С6Н1 20 6 • С.ТJедовательно, из 81 части крахмала происходит 90 частей (по весу) патоки или, что все равно, 100 частей соответствуют ровно 90 частям I(рахма11а. Этот длинный путь определения ко1шчества 1<рахмала обыкновенно заменяется более простым, а именно - определением по остатку. Коrда нам известно количество А взятого вещества (му1<и или зерен), сумма В I<оли­ честв патоки, декстрина~ жира, клетчатки, белковых веществ и пепла, в муке или зернах заюночающихся, то разность А - В покажет количество i<рахмала" Третий способ определения количества крахмала есть следую­ щий: тесто проыывают струею воды. Крахмал уносится и оседает. Ero собирают, сушат при 120°, взвешивают и определяют содер­ жание в нем бел1<овых веществ, которые и от1<идываются от веса. Многочисленные опыты показывают, что J<оличество крахмала весьма различно в ра3ных сортах пшеницы. Оно изменяется от 80 до 45°/0 • Так, английская пшеница обыкновенно содержит более крахмала, чем немецкая и русская. Чем больше крахмала содержит зерно, тем чище и более выходит му1<:и, но зато и тем тяжелее хлеб, из нее получающийся. Действие климата, повиди­ мому, не оказывает влияния на процентное количество крахмала и .цру_гих составных часте.й зерна, хотя и уменьшает урожай. Это видно, например, из анализов пшеницы, сделанных Фелингом и Файстом. Они ваяли пшеничные зерна от жатвы плодород­ ноrо 1850 г. и от жатвы неплодородного 1851 г. Оба сорта * См.: Техцолоrия по Вагнеру, вып. 2, СПб., 1862, [Прим. ред"].
ПШЕГIИЦА 519 зерен из одной и той же местности и анализированы были одним способом: Воды .... " " .. Бсл1,овых веществ " " Крахмала и жнра Клстчатю1 . Пепла.. " . JI.~ 20 1850 r. 14.78 13.24 81.95 2.84 1"97 No21 1851 r. 16.08 12.q9 82.12 3.32 1"97 В зернах, снятых с одного и того же ноля и различающихся своею плотностью, заметно большое различие в J\Оличестве I<рах­ мала" Tai<', тяжелые (сотня та1<их зерен весила 3.2 r) и леп<ие пшеничные аерна (100 весят 1. 32 г) по анализам Миттенцвея содержат: No 22, No23, т.яжеJlыс леrю1е Воды..... " . 15.64 15.56 J{летчапш . ... 2.54 6.04 Пепла " .. . " . " ... 1.57 1.80 Белковых веществ 11.84 12.97 )J{нра ... . . . . . . 2.61 2.39 Патою1 . . . . 1.41 2.40 Крахма;rа . " .. . 64.38 58.84 А потому му1<а и хлеб, приrотовJJенные из легких зерен, хотя почти так же питательны, J<ак и приготовленные из тяжелых зерен, но мука из них выходит не столь белою. Для посева, как известно, леrI<ие зерна не употребляются, что и понятно: тяжелое зерно содержит 01соло 0.0200 r 1срахмала, а легкое около 0.0078 r l{рахмала, судя по предыдущим данным. Следовательно, тяжелое зерно дает дJIЯ раэвития зародыша гораздо более пищи, чем легкое. В неизмененных пшеничных зернах уже заключаются те раство­ римые nещества, которые способны образоваться из крахмала (и клетчат1<и) при действии I<ислот, при смешении с солодом, при прорастании зерна и других обстоятельствах. Эти вещ~ства суть caxapucJJtoe и каhtедистое вещества. То сахаристое вещество, которое образуется из. 1срахмала, носит в химии название маль­ тозы, или крахмальной глюкозы, а в промышленности известно под именем патоки. Свойства и rщтательность пато1си известны 1саждому. То I<амедистое вещество, которое заключается в зернах и может быть получено из I(pax~iaлa, весьма сходно с аравийской камедью и вишневым клеем, хотя и различается от них некото­ рыми признаками. Его называют декстрином. Оно растворимо в воде и способно от действия кислот, солода и др. превра­ щаться в патон:у. Состав обоих веществ близок к составу крах­ мала и клетчатки~
520 ПРОИЗВОДСТВО l\'\YIOl 1 ХЛЕБА И l<РАХМА.ПА Пато1<а имеет в сухом виде состав C6I-i1 20°, а деl{стрин C6I-I lOQб. Количество обоих вообще незначительно и, обьшновенно, не пре­ вышает s0/u, как видно из многих анализов Бибра и Пелиrо. Так 1<ак 1<рах.мал при лечении хлеба в желуд-ке и в I<ишечном 1<анаJ1е переходит в пато1<у и декстрин, то относительно питательности nато1<а и де1<стрин пшеничных зерен совершенно тождественны с l(рахмалом. Они извJiекаются из измельченных зерен водою (вм~сте с белковиною) и определяются в виде этого раствора. Пато1<у от­ деляют от деI(Стрина на основании того, что только первая рас­ творима в спирте. Обыкновенно при анализе зерен пато1<у и де1<стрин определяют вместе с крахмалом, что упрощает ана11из, и вывод из таt(ого анализа совершенно хорошо применим I< пра1<тике, потому что!' KaI< ~1ы сказали, питательность, состав и прочее пато1п1, дек­ стрина и I<рахмала почти тождественны. Притом при анализе весьма трудно избежать того, чтобы при самом начале часть 1<рахмаш1 уже не переш.11а в деI<стрин или пато1<у. Маслянистые вещества составляют одну из существеннейших составных частей хлебных зерен. Для извлечения масла зерна измельчают) хорошо просушивают при 100° Ц (при температуре кипячения воды) и потом обJiивают эфиром, с которым и оста­ вляют стоять несколько времени. Эфир, извлекая маслянистые вещества, вовсе не растворяет других составных частей: зерна. Пото~1у эфирный настой зерен сливают и выпаривают. Эфир легко улетучивается, и масло остается, потому что пшеничное масло, как все жирные вещества, не летуче. Когда эфир удален, масло просушивают при 120J, чтобы удалить всю воду, могущую остаться в масле, и остаток взвешивают. Из многочисленных ана­ лизов видно, что количество маслянистого вещества в пшеничных зернах изменяется от 1.5 до 3.0°/0 • Это масло пшеничных зерен ничем не отличается от обыкновенных растительных жиров. Оно питательно, как все подобные жирные вещества, и подобно им переходит в I<ровь и отлагается в виде жира во многих частs1х тела. Но количество масла в пшеничных зернах, а особенно в му1<е, столь мало, что относительно питательности это масло имеет весьма малое значение. Гораздо важнее значение этого масла для nриrотовления теста и для хлебопечения, как показал Пелиrо. Масло хлебных эерен придает белковым веществам (клейковине) муки вязкость, что необходимо для приготовления хлебного теста­ для того, чтобы тесто поднялось и хорошо пропеклось. Доказа" тельством этому служит, между прочим, с11едующее наблюдение. Пшеничная мука, из которой удалено все масло эфиром, дает тесто не вязкое, что происходит от особого изменения1 белкового 1 Не завнснт лн это. от обработю1 эфиром?
ПШЕНИЦА 521 вещества аерен. ДеИствительно, обьшновенное тесто, подст~вJ1ен­ ное под струю воды, выделяет J{рахмал и оставляет тягучую, 1{лей1<ую массу беш<овых веществ, 1<оторые потому-то и называют 1(лей1{ОВИI-юю. Тесто, из J{oтoporo удалено мас;ю, при обработке струею воды оставляет белковые вещества в виде зернистом и не тягучем. Такая клейI{овина сама рааносится водою и дает оттого воду .мутную, J(aI< эмульсия. А I{aI( вяз1<ость хлебного теста необ­ ходима для выхода хорошего теста и так l{aJ< она зависит от внз1<ости беm<овых веществ, в хлебе находящихся, то, аначит, с потерею вязкости I{лейt<овины выйдет худой хлеб. Из того сле­ дует, - что малая примесь масла в хлебных зернах имеет большое значение. Потому-то 1< хорошим сортам муки, ааключающим, как мы сейчас по1<аже.м, мало масла, прибавляют его при приготовле­ нии хлеба. Прибавление 1< тесту моло1<а имеет то же значение, потому что моло1(0 содержит маслянистые частицы. Эта при­ месь маслянистых веществ должна сделать 1<лей1<овину более вяз­ J{ОЮ и хлеб более рыхлым, следовательно улучшает достоинство хлеба. Количество ~шсла в зернах пшеницы зависит, повиди~ю.му, от почвы, что видно из следующих анализов Кнаппа: Пшеннца с нсудобренноrо поля содержала . . . . . . J .40/0 Пшеница с поля, удобренного гуано 11 древесным углем 1.9 Пшеннца с поля, удобренного искусственным rуано ипепло.1\1.....................2.2 Пшеница с поля" удобренного мочою 11 древесною золою......................2.2 Пшеница с поля, удобренного мочою 11 глауберовою солью......................2.0 Пшеница с поля, удобренного мочою и поваренной солью......................2.7 Пшеница с поля, удобренного мочою 11 английской селитрой.................. 2.3 Маслянистые вещества весьма неравномерно распространены в хлебных зернах, доказательством чему с",ужит то, что лучшие сорты му1{и, составляющие внутренность хлебного зерна, содержат менее масла, чем худшие, получающиеся из более наружных частей зерна. Самые внешние части зерен, образующие отруби, заключают в себе еще более маслянистого вещества. Следовательно, количе­ ство масJ1а в пшеничных зернах увеличивается от средины к по­ верхности. Это видно иа того, что при анализ~ муки одного по­ мола нашли: Впервомсортемуки .......1.050/0масла во втором » » • . • . • . • 2.36 » в третьем >> » (состоящем из муки11отрубей) . ...~~ , ,~,Q ~
522 ПРОИЗВОДСТВО МУl<И, ХЛЕБА И I<РАХМАЛА По анализам NoNo 13 и 14 (стр. 516) видно, что то1-шая (т. е. лучшая, первый сорт) мука содержит 1.1°/0 маслянистых (жирных) веществ, а более грубая мука 1.3°/0 • Из аналиаов NoNo 15-18 видно, что в отрубях около 4.0°/0 жирного вещества. Цельные аерна пшеницы (анализы NoNo 22, 23, 11 и др.) содержат 01<оло 21/2 [0/ 0] жирного вещества. Значение крахмала, патоки и жира д;ш питания, повидимому, одинаково. Эти питательные вещества, называемые общим именем безазот.ны.х веществ, служат, с одной стороны, ДJIЯ образования жира) находящегося в теле, а с другой стороны, - для образования том углекислоты, 1<оторая выделяется те.r~ом преимущественно в леr1<их. Что безазотные вещества превращаются n теле n выды­ хаемый угле1<ислый газ, доказательством тому служат многие опыты и тот фа1<т, что в теле весьма мало та1<их nеществ, а .между тем беа них жизни быть не может. Самую существенную и важнейшую часть зерен образуют бел­ новые вещества. Крахмал хлебных зерен может быть заменен, хотя не совершенно равным ему, гораздо более дешевым 1<рахма­ лом картофеля, но картофель содержит толы<о 01<оло 21/ 20/0 бел­ ковых веществ, а пшеница около 130/0 белковых веществ, потому картофель не может соперничать с пшеницею и тому подобными веществами QТносительно питательности, ибо, как мы уже выше. говорили, пИiца животных непременно должна за1<лючать беm<овые вещества как такие, из которых состав11ены части тела животных. Животные сами по себе даже из веществ, содержащих много азота, не способны творить белковых веществ, -- следовательно, они должны получить эти вещества в пище. Относительно содер­ жания белковых веществ с пшеницей моrут соперничать только .мясо, разные сорты котороrо содержат около 20-300/0 беш<овых веществ, се~1ена бобовых растений, содержащие около 250/0 бел­ ковых веществ, и еще немногие другие хлебные зерна. Ни рис (80/0), ни маис (до 11°/0), ни один из плодов (около 1°/0) и 1<орней, упо­ требляемых в пищу, не может соперничать с вышеназванными веществами относительно количества белковых веществ. А эти белковые вещества и составляют главную часть (исключая воды) крови, мускулов и т. п. Действительно, 1<ровь содержит около: Воды"..." . . "....... 78.8 Белковых веществ (н "ровяных J{ру- пинок)........ " " . . . 20.0 Жирныхвеществ......... 0.4 Солей.... " . . . . . . . . . . 0.8 Следовательно, пища должна необходимо содержать белковые вещества, способные переходить в I<ровь. Белковые вещества хлеб­ ных зерен столь сходны с беJlк~вы.ми веществами I<рови и мяса,
ПШЕНИЦА 523 что при действии 11<елудочных с01<ов легко переходят в раствор и всасываются в I\ровяные жилы, т. е. из пищи переходят в .кровь. БелI<овые вещества, при всем своем разнообразии в свойствах, имеют почти постоянный химичес1шJ;t состав: Углерода . Водорода .. Азота.... Серы ... I<нслорода . 53.7 7.0 15.6 1.1 22.6 100.О Из этого видно, что главное отличие белковых веществ от всех вышеназванных составных частей хлебных зерен состоит в содер­ жании азота (и серы). Весьма важно для практиI{И это замечание о содержании азота, потому что оно дает простое средство определить I<оличество белковых веществ, заключающихся в зер­ нах. 1 Для этого стоит узнать, сколы<о азота содержит· зерно. Весь этот азот входит в зерно в виде беш<0вого вещества. Потому 1<оличество азота пропорционально I<оличеству белкового вещества. А J{aI< в 100 Частях белкового вещества 15.6 части азота, то, аначи1~, I<аждая часть азота соответствует 6.4 части бет<овоrо вещества. 2 Так, например,_ в пшеничных отрубях Бибра нашел 2.78°/0 азота. Из этого следует, что 100 частей отрубей содержат 2.78Х6.4, т. е. 17.8°/0 белковых веществ. И действительно, Бибра выделил из отрубей 17.9°/0 белковых веществ. Пелиrо, давший этот способ определения содержания белковых веществ, подтвердил точность его многими анализами" Определение же азота произво­ дится по общим способам, 1<оторые употребляются для тоrо при анализе органических веществ. Для этого сожиrают органическое вещество, на1(аливая его в смеси с окисью меди в трубке, напол­ ненной углекислотою. При этом на счет кислорода окиси меди сгорают и весь углерод и весь водород, бывшие в составных частях зерна, а азот, смешанный с углекислотою, выделяется в виде газа. Этот газ собирают в измерительную трубку" Примесь угле­ кислоты удаляют едким кали. Остается один азот, по объему которого и определяют его вес. Определение азота можно произ­ вести проще, накаливая смесь муки с известью и едким натром. Тогда весь азот выделяется в виде аммиака, который и улавливают в сосуд с известным количеством растворенной кислоты (например щавелевой). Аммиак насыщает часть взятой кислоты. Определяя обыкновенными (киспотомерительными и11и асидометрическими) сп·особами· количество свободной кислоты до опыта и после -опыта, 1 Прежде обыкновенно определяли количество белковых веществ ПQ количеству нерастворнмой клей1швнны, что очень нс точло, 2 100: !5.G = х: 1, ОТ1(.удц х = 6.4,
524 ПРОИЗВОДСТВО МУ1\И, ХЛЕБА И КРАХМАЛА наfiде.м 1<оличество кислоты, насытившейся аммиа1<0.м. А это I<оли" чество может служить для опреде11ения количества аммиа1<а и азота. 100 частей щавелевой кислоты Н2 С20·1 насыщаются 37.78 частяl\tи а~шшнса Nн:з, которые соответствуют 31.11 частям азота. Та1<, на" пример, если нашли, что при анализе 0.570 r пшеничной му1<и насыь тш1ось 0.0450 r щавелевой 1<:ислоты, это значит, что обраэовалос- 0.0170 г аммиака или содержалось 0.0140 r азота) т. е. 2.460/0 азота ишi 15. 70/0 белкового вещества. В зернах пшеницы содержится не одно белковое вещество, а несколько различных. Между бел1<овыми веществами различают обыкновенно три главных сорта: белтсов~и:а (альбумин) в nоде растворима, от нагревания раствора и от сильных ю-1слот сверты­ вается. Кровь заключает в своей сыворот1<е значительное l{ОЛИ· чество этого белкового вещества. Яичный бe.rio1< есть почти чистый раствор несвернувшегося белю~. Крутое яйцо содержит свернув­ шийся бе.rюк. ТвороJ1Сана (I<аэеин) находится в моло1<е, сыре (тво­ роге), в бобах и проч. Она свертывается от деJ;tствия кислот, но раствор ее не свертывается от нагревания. Воло1tни.на (фибрин) находится в~1есте с белковиною в крови и скоро свертывается сама собою при выпуске I<рови из жил. Она известна только в этом нерастворимом или свернувшемся виде. Такая волокнина составляет главную часть .мяса или мускулов животных. Итак, каждое белковое вещество способно свертываться, т. е. переходить из раствори.:'.юrо состояния в нераствори~юе. Как все три вида белковых веществ, так и состояния их (например свернувшаяся и несвернувшаяся белковина) не отличаются между собою ни по составу, ни по главны~1 свойствам. А эти главные свойства белко­ вых веществ состоят: а) в способности их гнить, выделяя дурной запах (аммиака и сернистого водорода), если они оставлены на воздухе и с водою; Ь) в способности их вообще лег1<0 изменяться в свойствах и составе, почему их называют иногда протеиновыми веществами; 1 с) в способности растворяться в щелочах и неко­ торых кислотах; d) в способности растворяться от действия желу­ дочных соков и переходить в кровь. Многие исследования пока­ зали, что можно превращать каждый вид белкового вещества в каждый другой вид. Из этого следует, что разность в свойствах равных белковых веществ не имеет весьl\Iа большого значения для пйтательности бел1<овой пищи. * Заметим здесь, что кожа, кости, 1 От Протея, изменчивого мифичес1соrо сущес:rва. * Это мнение в настоящее время нельзя считать правильным: с усо­ вершенствованием методики определения амино1сислот и изучения пище­ вых достоинств разли(шых белков доказано, 11то отсутствие в составе белковой пищи некоторых аминокнслот ведет к тяжелым последствиям н даже гн(5ели подопытных животных. [При,4с. ред.J.
hШвн~1ЦА 525 хрящи, клей, рога и тому подобные животные вещества, весьма сходные по многим споИствам с белковьвш веществами, не могут образовать их, пото~1у что в теле животных они происходят чрез разрушение белковых веществ, имеют совершенно другой состав, чем беш<овые вещества, и пото~~у не служат для образования беЛI{овины и воло1пшны нрови, и питательность их весьма мала. В хлебных зернах заключается весьма легко отделяемая белко­ вина. Чтобы получить ее, му1\у обливают водою, оставляют стоять и смесь процеживают. Процедившаяся вода содержит в растворе смесь беш<овины, декстрина и пато1<и. Кипятя раствор, можно видеть, что оседают 1<лочья свернувшейся белковины. Для опре­ деления I<оличества белковины в зернах водяной настой муки выпаривают досуха, взвешивают и в остатl{е определяют количество азота, т. е. и I<оличество белковины. Разность между весом всего сухого остат1<а и весом беm<овины ПОI{ажет количество патоки и декстрина, которые извле1<аются из зерен водою. I<оличество бел~(овины в пшенице обыкновенно не превышает 40;0 • Кроме белковины, свертывающейся от I<ипячения, вода извлекает из пшеничных зерен еще беш{овое вещество, не свертывающееся от 1<ипячения. Все те бет<овые вещества, заключающиеся в хлебных зернах, которые в воде не растворимы и с нею только разбухают, назы ... ваются илейиовиною, или I<лебером, или rлютиною (от немецкого названия Kleber и от французс){оrо glutjne). Для отделения клей­ ковины пшеничную муку смешивают с водою и катают в тесто. Та1<ое тесто, размяв в руках, подставляют (в мешке) под струю воды, которая. уносит крахмал и другие составные части теста. Остаток есть ю1ейковина. Высушивши и взвесивши ее, опреде­ .11яют ее относительное содержание в муке. Клейковина, полученная из пшеничного теста, образует однообразную, желтоватую, упру­ гую массу, если мука имеет хорошие качества. Упругость и вяз ... кость клейковины есть необходимое условие для получения хоро­ шего хлеба, потому одно из средств испытания муки есть получение из нее клейковины, что очень легко, Клей1<ови~а от слежавшейся, проросшей, затхлой и вообще такой .муки, которая не дает рых- 1юrо хлеба и легко образует запек, имеет вид зернистой массы, мало упруга, не однообразна и трудно отделяется от крахмала. Эти свойства имеет, например, клейковина из муки молотой так, что она сильно нагрелась на мельнице от большой СI<орости вра­ щения жорнова. Состав клейковины есть состав белковых веществ, смешанных с небольшим количеством примесей. Слабый раствор едкого кали, крепкая уксусная кислота и вода, содержащая 16/ 10030 соляной кислоты, растворяют клейковину. Спирт, особен~о нагре­ тый, растворяет 1 часть клейковины. Та часть, которая в спирте
526 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И KPAXA,AJlA растворяется, называется глютином (Glutine vegetale). Горячий спир" товоtt раствор мутится при охлаждении. То, что оседает, называют растительною творожиною; то, что остается в растворе и после охлаждения, - растительным клееl\·t (Бибра). 1 Раствор всего rлютина мутится от прибавления воды. Гтотин разделяет многие свойства творожины; например, он леr1<0 растворяется в аммиа1<е и осаждается кислотами. Осажденный глютин имеет все свойства свернувшейся творожины и потому называется иногда казеином хлебных зерен. Та же часть клей1<овины, которая не растворяется даже в J(ИПЯ" щем спирте, весьма сходна с волокниною крови и называется потому растительны.Аt фuбptlH0.1Jt. Итак, в пшеничных зернах за­ ключаются следующие белковые вещества: Растительная белковина, растворима в холодной воде, » казеин, нлн глютпна (н клей) } нерастворимы в воде, » фибрин, HJ1H воло1снш~а образуют 1слсйковину. Разделение их, из всего вышескаэанноrо, очень просто. В пше­ ничных зернах более других бе]{ковых веществ за1<nючается расти­ тельного фибрина. Повидимому, в оболочке зерна эа~<лючается наибольшее количество белковины. Внутренние части зерна, даю­ щие лучшую по виду муку, содержат менее белковых веществ, чем внешние части зерна (исключая самую наружную оболоч1<у). Эти выводы можно сделать из сравнения нижеприведенных анализов: Воды ..... Белковины Глютины . . . Фибрина н др. . . . . Крахмала.......... Сахараикамеди...... Белковых веществ всех вместе Клейковины вымывается . . . .No 24, лучшая мукn 15.54 1.34 1.03 8.59 63.65 8.58 11.16 7.66 л; 2s, бi)лее r рубn я 14.25 1.45 0.75 11.64 61.79 8.85 13.19 6.59 м 26, другоn с.орт лу11шеn мук11 14.45 1.38 1.29 8.24 65.34 8.12 ] 0.91 7.85 Эти анализы сделал Бибра. Мука NoNo 25 и 24 взята при одном и том же помоле: Воды .• ..• .. Белковины .. Глютины....... Фибринаидр...... Крахмала......... Всех белковых веществ . .No 27, пшеничные отруб11, анализ Бибра 12.70 3.52 0.22 14.18 21.76 17.92 .No 28, то же, У.цеман 14.07 26.11 13.46 )А 29, то же, 3-й с~рт 14.40 29.31 15.41 1 В клейковине хорошей муки Бибра нашел 710/0 фибрина, 160/0 1\nея, 7°/0 казеина и 6°/0 жира.
ПШЕНИЦА 1·'13 этих и многих других :1 IШЛИ3ОD можно заJ<ЛJОЧИТЬ, что 1<олиt1ества I<рахмала и белковых вещсстu находятся в обратном друг к другу отношении: в му1{е с увеличением 1<оличества крах­ мала уменьшается J(оличество беЛJ(ОВЫХ веществ и обратно. А как белковые вещества составляют главнейшую питательную (пласти­ ческую) часть хлеба и содержатся преимущественно в менее чистой му1(е, то из этого и должно заключить, что менее чистая му1<а питательнее самой белой. В этом смысле обьшновенно и говорят, что отсеивание отрубей уменьшает питательность му1<и и ее коли­ чество. Но взамен убыли общего I<оличества белкового вещества J1учшие сорты муки богаты l(Лейковиною, I<отораЯ обусловливает хлебопечение (NoNo 24 и 25). Количество белковых веществ весьма иэ~rенчиво в разных сор­ тах пшеничных зерен, что зависит, по всей вероятности, единственно от качества почвы и удобрений. Лучшим доказательством этоrо может служИть то, что Буссенго и Ле-Бель нашли в пшенице гораздо более белковых веществ, чем все прочие исследователи. В 100 tracтnx зерен В 100 частях 11у1ш отрубеi\ 1 мукн белковых веществ Меккская пшсmща 32.О 1 68.0 23.8 .... 1 .. ! Барто-пшешщя . .. .. 13.2 ! 86.8 22.7 Озимая . . . . . . . .. 38.5 61.5 18.З ДанЩIГСl{3Л . . . . .. 21.О 76.О 22.7 Сицилнйс1сая .. . . 18.О 82.О 22.1 Руссюш . . . . . . . 19.5 ! 80.5 24.3 1 Это объясняется тем, что анализы эти бы11и сделаны не над пшеницею с полей, а над зернами, выращенными в парижском Jardin des p1antes, где, несомненно, все условия почвы и влажности благоприятствовали росту пшеницы гораздо более, чем в полях. Один и тот же сорт пшеницы разведен был Буссенго в поле и в саду. Полевые зерна содержали 14.3°/0 клейков:Ины, а садовые 21.9, из чего ясно, что почва имеет весьма большое значение для содержания белковых веществ. Бекк нашел для зерен северо" американской пшеницы: Воды........···· Белковыхвеществ...... Крахмала........... Декстрина, клетчат1ш и т. п.. • • t • NoЗО от до 10.87 7.23 63.10 6.40 14.0 16.35 74.12 14.90
528 ПРОИЗВОДСТВО .МУl<И. ХЛЕБА и i(PAX1\\AJ1A Русская пшеница, возделываемая на черноземе, особенно арна~ утка, почитается богатою белковыми веществами (хотя на то и нет достаточно строгих данных), английская бедна ими. Немецкие, французские и американс1п1е сорты пшеницы имеют почти один состав, и именно средний по содержанию крахмала и беш<овых веществ, что видно, например, из анализов I<poI<epa и Горсфорда: 1<pnxмn.'la Бслкоnых Во.!(Ы ПепJrа nещес rn Пшеничная му1<а 113 Вены No 1 56.33 16.51 13.85 0.70 )) )) » » No 2 56.62 11.69 13.65 0.66 )) ~) )) )) No 3 50.20 19.17 12.73 1.01 Talavera-Weizcп нз Гоrенrейма 47.57 13.98 15.43 2.80 Whitington-Weizen оттуда же . 45.IЗ 14.72 13.93 3.13 Сандомнрка......... 45.21 14.51 15.48 2.40 Следующие результаты анализов Пелиrо дополняют предыдущую таблицу: Воды .... Жирных веществ Нерастворимых в воде белков Белковины Декстрпна . Крахмала . Клетчатки1 Солей . No 81, ы~ Herissont 1842 r. 13.2 1.2 10.О 1.7 6.8 67.1 М Зб, венrерскак пшеница Воды ... . 14.5 Жирных веществ 1.1 Нерастворимых в воде белков l 1.8 Белковины 1.6 Декстрина . 5.4 Крахмала . . 66.6 Клетчаткн 1 Солей.. . .No 32, pou1ard roux, 1840 r. 13.9 1.0 8.7 1.9 7.8 66.7 No зз. poulnrd Ыец coniquc, 1844 r. 14.4 1.0 13.8 1.8 7.2 59.9 1.5 l.9 No а1. м зв. египетская нспаиская пшеница nwеницз 13.5 1.1 19.1 1.5 6.0 58.8 15.2 1.8 8.9 1.8 7.3 63.6 1.4 No3.С. мltadltt du mldi 13.6 I.I 14.4 1.6 6.4 59.8 1.4 I.7 No 39. 04ес:ская пшеница 15.2 1.5 12.7 1.6 6.3 61.3 1.4 .No 85. ПOJtbCl\aЯ пшеница 13.2 ].5 19.8 1.7 6.8 .55.1 1.9 м 40, тага11роr· скак пшеница 14.8 ).9 12.2 1.4 7.9 57.9 2.3 1.6 В промышленном отношении весьма важно знать содержание воды в хлебных зернах и муке, потому что различие в содержа­ нии воды должно иметь большое влияние на цену зерен и муки. 1 Количество клетчатки весьма мало.
ПШЕНИЦА 529 Ничего не стоющая вода при продаже на вес может иметь большое значение. Чтобы определить содержание воды, поглощенной дан" ною пшениL(ею или му((ОЮ, их должно взвесить и нагреть до 100 или 120° по Цельзию, чтобы вода улетучилась. Убьшь в весе по1<ажет 1<оличество воды, потому что зерна почти не за1<лючают никаких других летучих веществ, ~<роме воды. Многочисленные анализы nоl{азывают, что пшеничные зерна содержат постоянно от 13 до 16°/0 воды, 1<оторую теряют при высушивании до 100°, если лежали на воэдухе 1• Это постоянство 1<олиt1ества влажности весьма выгодно для промышленности, потому что позволяет по весу зерен судить о 1<оличестве 1<упленного питательного вещества. Определение по объему, ка1< то производится у нас, не имеет этого достоин ... ства, 1<а1< мы BCJ(ope покажем. В 100 частях пшеницы Удеман нашел: 1 .No 41 В 100 час rях пшеницы лежаошеli на высуше.1чJой воздухе Пр;t 10)0 }{рахмала . . . . ... 57.0 67.9 Декстрина . . . . . . . . . 4.5 5.4 Глютина .. . . . . . . 0.42 0.5 Белковых веществ, растворнмых 1.81 2.2 в воде. . . . . . . . Фибрнна . . . 9.27 11.0 }1{11р11ых веществ 1.8 2.1 Клстчаткн 6.1 7.2 Пепла . 1.7 2.0 Воды.. . . 16.О 1 - Других веществ н потерн . . 1.4 1 1.7 Числа второго столбца, очевидно, вычислены по числам первого столбца. Мука содержит почти такое же количество влажности, как и сами зерна. Она должна, впрочем~· быть более богата влаж" ностыо, чем зерна, потому что способность зерен удерживать (гигроскопическую) влажность зависит от крахмала, ·а мука содер­ жит больше крахмала (в 100 частях), чем зерна. 1 Вероятно при высушивании до 120° зерна en(e потеряют часть воды, потому что крахмал удерживает много воды и при 100° (см. о крах­ мале).* * См.: Технология по Вагнеру, вып. 1, СПб., 1862. [Пpu.At. рtд.] 34 Зак. 2207. Д. И. Менделеев, т. XVH.
530 ПРОНЗВОДСТВО М.Уl<И, ХЛЕБА И I<РЛХМ.ЛЛЛ I-Ia~r остается теперь упомянуть о пепле, или зoJie, остающемси при сожиrании му1пt и зерен. Он, 1шк всш<иИ пепел, ИJIИ эо;1а, содержит негорючие и нелетучие так называемые минеральные ве­ щества. Всякое растение содержит эти вещества в большем или меньшем количестве. Оно поглощает их из почвы в виде растворов. Зная состав пепла данного растения, мы .можем рационально по­ ступать при удобрении полей для этого растения. Тан:, например, зная, что пшеничные аерна содержат 1'Шого I(али и фосфорной н:ислоты, особенно последней, мы не можем надеяться получить урожая зерен, если долго будем разводить пшеницу на одном и том же поле. Положим, что каждый год с поля свозятся ТОЛЫ(О верна, все же в каждом зерне увозится фосфорная кислота, быв­ шая в нем. Очевидно, что настанет время, I(Orдa в почве уже не­ достаточно будет фосфорной кислоты для развития пшеничных зерен. Чтобы продолжить урожаи, нужно не толы'о отнимать от почвы, но и возвращать ей взятое - в виде удобрения. Чтобы знать, что надо возвратить, должно знать, что отнимается от почвы в виде растения. Это-то и показываю1 анализы пепла растений. Определение состава пепла растений, употребляемых в пищу, имеет еще и другое важное значение. Кровь, в которую превра­ щаются питательные вещества, мясо, кости и все части тела со­ держат минеральные (и.11и пепел составляющие) вещества. Они, ка1( и все составные начала тела, уносятся из организма. Большан часть минеральных веществ уносится из тела в виде мочи. Следо­ вате;1ъно, пища должна вознаграждать потерю этих веществ и потому должна содержать .минеральные вещества и именно те, I<оторые содержатся в крови и уносятся мочою. Эти вещества суть по преимуществу соли, и главным образом соли ка"'пш, натрия, магне­ зии, окиси железа и извести, фосфорНО}(ИСJ1ые соли и соли, содер­ жащие хлор. Если кормить животное пищею, весьма богатою белковыми и безазотными веществами, но нис1солько не содержа­ щими солей, то животное умрет, I(aK от голода, и названные вещества не будут перевариваться. Зола, или пепел, крови про­ исходит от золы, или пепла, хлеба, мя~а, овощей, соли и т. д., поглощаемых в пище. Лучшие питательные вещества должны со­ держать почти те же минеральные вещества, как и 1<ровь. Пше­ ница и многие другие хлебные зерна и в этом отношении удовле­ творяют условиям питательности. Особенно две составные части крови: фосфорная кислота и щелочь (в избытке) должны непре­ менно заключаться в пище, потому что они-то и делают белковые вещества растворимыми. В 100 частях золы человеческой крови около 320/0 фосфорной кислоты и 580/0 щелочей: J{али, натра, извести.
11UlEHИttЛ В пеш1е пшеницы (n1шJшзы NoNo 3-9) от 30 до 60°/о фосфорной IШСЛОТЫ 11 » 60 » 30°/0 щелочей. 531 Следовате;1ыю, в этом отношении пшеничная пища весьма пита ... тельна, потому что именно содержит необходимейшие для крови минеральные вещества. Но кровь содержит много хлористых и извест1<овых солей, I{оторых очень мало в пшенице. Поваренная соль, в значительном I<оличестве употребляемая в пищу, отчасти вознаграждает этот недостаток, потому что вносит в кровь хлори ... стые соли, а молоI(О, мясо и -многие овощи дополняют недостаток извести. Должно заметить, что минеральные вещества находятся в зерне в соединении с белковыми и другими составными началами. Чтобы определить J{оличество золы (пепла или минеральных веществ) хлебных зерен, их сожиrают: все горючие вещества сгорают, а остаются негорючие при.меси, или пепел. Это сожиrание требует больших предосторожностей, потому что пепел легко уносится газами, образующимися при горении. Для того предложено .много способов, описание которых, равно как и описание способов самого анализа, .мы не .можем привести эдесь. Все необходимое для этой цели можно найти в каждой подробной аналитической химии. Относительное количество пепла в зернах пшеницы не более 21/ 4 и не менее !1/2°/0 на 100 частей сухих (высушен~ых при 100')) зерен. Обы1<новенно на 100· частей зерен находят около 1.6°/0 золы, а на 100 частей сухих зерен около 2.0°/0 золы. 1 Это число, по" видимому, не из.меняется ни от почвы, ни от состава зерен. Так, напри.мер, одна и та же порода пшеницы (Hopston wheat) содер­ жала: На песчаной почве . . Тоже......... На глинистой почве . . .Тоже........ Копи чес тв() пеn.ла 1.61 1.71 1.63 1.69 как показали опыты Way и Ogston, которые по поручению Лондонского (Royal Agrf culturaI Socir-ty) королевского ~емледель­ ческого общества произвели одну из весьма полных работ над пеплом питательных растений. Они показали, что количество пепла в зернах весьма мало изменяете~ и настолько же изменяется от различия породы, 1<ак и от различия почв. Количество фосфорной кислоты в пепле зерен и муки определяет качество белковых 1 -В шелухе пшеничных зерен около 100/0 пепла и в нем до 80°/0 1\ремнезема, отчего зависит, конечно, и жесткость этон шелухи. 34*
582 ПРОНЗВОДСТВО l'r\Yl<H, ХЛЕБА И КРАХМАЛА веществ, в зерне заключающихся, как 9ТО видно особенно из многих анализов, сделанных Мейером (1858). В 100 частях сухих пшенич­ ных зерен: Фосфорной Азотn IOICJIOTЫ Озимая пшеница 113 Шлейсгейма 1.185 2.29 Арнауткаоттудаже.... " . 1.053 1.93 Ознмая пшеюща 113 Трпсдорфа 1.163 2.31 )) )) )) Гельшгеiiма ].156 2.31 )) >> » Трнсдорфа . 1.149 2.26 » )) )) Гейсфельда . 1.125 2.32 » >> » Jlrrтцендорфа . 1.060 2.18 » >> >> Менхсrофсна . 1.027 2.24 » » оттудаже. . . . 1.009 2.21 )) )) нз Мартннrсrоrе 0.997 2.19 » )) )) Бренберга . . 0.935 2.01 Как видно, количества азота (т. е. и белковых веществ) и фосфорной кислоты довольно постоянны. Средним числом можно положить, что в пшенице (в 100 частях сухих зерен) находится 1.1 части фосфора и 2 .2 части азота, или на 1 часть фосфора 2 части ааота. В аернах, которые ааключают больше растворимого белкового вещества, это отношение изменяется, и именно прихо­ дится на 1 часть фосфорной кислоты более 2 частей ааота (до 3 в бобовых). А известно, что фосфорная I<ислота способна обраао ... вать с белковыми вещества:.ш особые соединения, пото~rу и должно полагать, что растворимые бе..т~новые вещества содержат менее фосфорной кислоты, чем такие нерастворимые вещества, 1<ак клей­ ковина. 1 Иа анализов Mef.tepa видно таюr<е, что разные сорты пшеничной муки содержат различное количество фосфорной I<ислоты, а именно -белые сорты менее, чем более грубые сорты. Это под­ тверждает мнение о зависимости между белковыми веществами и фосфорными солями, потому что, как мы уже видели, белая мука содержит .меньше белковых веществ, чем более грубая. Потому-то и относительно солей низшие сорты муки питательнее, чем самые высшие. Зола отрубей состоит преимущественно из фосфорных солей, а не из кремнеземных солей, как аола кожуры, остей, со" ломы и т. п. Количество золы в отрубях больше, чем в муке, что опять показывает невыгоду откидывания отрубей. Рассмотревши состав пшеничных зерен, скажем теперь о их плотности и весе сыпучих мер. Плотность зерен по1<азывает, во сколько раз они тяжелее воды. Для определения плотности можно 1 Оттого, мо~ет (iыть, щелочи способны растворять белковые веще" ства. Мускулы содержа,- избыток фосфорной кислоты.
ПШЕНИЦА 533 употреблять с11едующий всем доступный способ, дающий доста­ точно точный результат. Берут с1шянку с уз1<им горлом и при­ тертою сте1шянною пробкою (с1<ляноч1<у от духов). Положим, что вес ее = р. В та1<ую с1шянку вливают чистой (дождевой или, еще лучше, перегнанной и про1<ипячеиной, после прокилячения охла­ жденной до обы1<новенной температуры) воды до самого верха и тогда вставляют сте1<лянную проб1<у, но тан:, чтобы в склщ-Iке не осталось нискольl(о (ни одного пузыры<а) воздуха. Склянку тща­ тельно снаружи вытирают, стараясь не разогревать ру1(ами. Вытер­ тую с1шя1-шу взвешивают на хороших весах и находят, положим, вес скшш1<и с водою =Р. Значит, вес воды в склянке =Р-р. От1<упоривши СI<ЛЯНI(у, всыпают в нее отвешенное количество зерен, наблюдая, чтобы вместе с ними не попали пузыры<и воздуха. Когда насыпано будет все 1<оличество зерен, то склянку вновь, как прежде, эапирают пробкою, обтирают и взвешивают. Положим, что вес всыпанных зерен был · q, 1 а вес склянки с зернами и водою= Q. Зная эти величины, леГI(О найти плотность зерен. Для этого должно разделить вес зерен q на вес воды, вытесненной зернами. А этот вес равен весу воды (Р-р), наполняющей весь сосуд, без веса воды, оставшейся в сосуде при взвешивании сосуда с зернами и водою. Этот же последний вес равен весу Q без веса сосуда р и веса зерен q. Следовательно, вес вытесненной воды = P-p - - (Q-p-q) или равен P-Q+q, а потому плотность зерен мы получим, если разделим их вес q на сумму весов склянки с во­ дою Р и зерен q, без веса склянки с водою и зернами Q. Сле­ довательно, плотность зерен равна g Итак, для нахождения плотности нужно сделать три взвеши­ вания: q- зерен, Р- склянки с водою и Q- склянки с водою и зернами. Например, взято 101/ 4 золотников зерен пшеющы, вес склянки с водою равен 23 1/ 2 золотникам и вес склянки с зернами и водою равен 26 золотникам. Это значит, что q = 10.25 золот­ ника, Р = 23.50 золотника, и Q = 26.00 золотника, а потому плотность испытуемых аерен будет равна q 10.25 10.25 р+q-Q 1 или 23.5 + 10.25 - 26.00 J или 7.75 • 1 Чем больше зерен, тем точнее опыт, а потому надо брать с;то-пь1(а зер~н. чтобы осталось цо возмож~Qсти мапо 8011~ tJ С~J1янке"
534 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ. ХЛЕБА И I<РАХМАЛЛ Разделивши 10.25 на 7.75, получим 1.323. Эта величина и по­ казывает плотность взятых зерен. Заметим, что для довольно точ­ ного результата весы должны по1\азывать до 1/1000 веса, или на фунт 1/10 золотни1\а, когда определяеl\Iые веса q, Р и Q не менее 1о золотников. Вес одного стакана или одной мерю·~, или четверти, или вообще 1,акой-либо сыпучей меры зерен зависит не от одной плотности их, но и от формы зерен, способа насыпания, от влажности и т. п. Уже по этому одному он не имеет большого значения для определения достоинства зерен, тогда как плотность их показы­ вает их достоинство. Между прочим, многие исследователи нашли, что чем плотнее зерно, тем больше в нем белковых веществ (или азота), т. е. тем оно питательнее. Та1<", по исс.тtедованиям Рейсета: Неnыс~~шешщя пшешщn В 100 частях высушенной пш~шщы Название сорта вес oд11oft 1воды np11 nшеющы меры 103° бс.11коnых плоmость пепла пэота uещосто (в ЭOJIOТl!lfKaxJ 1 1 1 Пула рд, полу эре- 1 лая .. . . . . 1.290 1 739.6 14.10 2.14 1 .71 10.68 Белая, анr.r~нйская 1 1 1 зрелая . . . . 1.347 767.4 1 14.47 1.88 1.88 11.75 Из Шармуаз .. 1.350 774.2 1 14.97 2.10 1.87 11.68 Баркерова пше- ница, введен- ная, 1851 г. . 1 .371 793.О 1 16.51 1.88 1.83 11.43 Бепая русская, 1 разведенная в Невшателе : 1.378 816.0 15.00 1.97 2.03 12.68 Неаполитанская белая, яровая, 1851г..... 1.381 801.1 14.13 2.11. 2 .23 13.93 Виктория, яровая 1.381 745.1 15.49 2.02 2.45 15.31 Итак, ни продавать, ни покупать зерна по мере невыгодно: иногда хорошие тяжелые зерна занимают малый объем, иногда гораздо большИй.. Знание же плотности зерен может дать неко­ торое ручательство за достоинство пшеничных зерен. Зерна, наи­ более богатые б~ЛКО~Ы~_fИ ~еществаМИ 1 ~меют rщотнnr.т1"' nт 1 .4() до 1.37,
ПШЕНИЦА 535 Иэ многочисленных исследований Бибра приводим следующую таблицу: Азота от IОжногсрмапс1!ал пшеница озимая . . 2.85 » » яровая . . 2.39 Северогсрмансl!ая » (Tritic. vнlgarc mutic.) . . . . . . . 2.92 Шотландсl{аЯ пшешща . . . 2.34 Испапсf(ая » • • • • З.86 Русс1сая яровая (Tr. durum) нз Сара- това................З.47 Русс1\ая ярован (Tr. V[tJgarc aestivttm) Еннсейсr<....... .....2.65 ПшеницаизРязани.. .. ....2.37 Яровая (Tr. vulgare acstivttrtt) са ратов- с1сая . • . . . , , . 1.67 Алжирская . . . 2.48 Австрнйскал,,, . . . . . . 1.60 до ] .63 ] ..55 1.57 1.77 1.80 1.40 Пяоmссть от 1.43 1.50 1.54 1.52 1.54 1.45 1.37 1.40 1.37 1.59 .ДО 1.33 1.30 1.34 1.39 1.36 1.ЗО Повидимому, нет строгого отношения :\1ежду плотностью зерен и содержанием белкового вещества . .В практике обыкновенно цена зерен определяется главным обра­ зом количеством белой муки, которую дают зерна при помоле на одной и той же мельнице. Это делается потому, что белая мука uенится выше серой, а отруби весьма малоценны. А как белизна муки и теста, от нее происходящего, зависит главным образом от богатства 1<рахмалом, то, значит, цена муки не пропорциональна количеству питательнейших белковых веществ. На этом основаны все усилия получить из зерен наиболее белой муки, чего и дости­ гают усовершенствованием мельниц, как мы скажем при их описа­ нии. Заметим здесь, что разные сорты пшеницы, по преимуществу, различаются именно количествои муки и отрубей, которые они дают. Но строгих сравнений почти нельзя делать в этом отноше­ нии, потому что отношение между I{оличествами разных сортов муки и отрубей зависит не только от сорта зерен, но преимуще­ ственно от достоинства мельниц. Как бы то ни было, но все же выход муки и отрубей имеет столь большое практическое значе ... :ние, что мы приводим несколько наблюдений относительно этого .предмета. Достоинство пшеничных зерен в практике обыкновенно опре· деляют по форме, виду и цвету зерен. Лучшими сортами для засева и хлебопечения считают пшеницу, зерна которой полны, г~адки, однообразного цвета, однообразной величины, по.чупрозрачн~.~Зерна не просвечивающие содержат обыкновенно ~шого крахмала и дают ~rnoro хорошей муки~ ~о та1<а~ мука содержиr ~1а~о клейкоаины ~
536 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И, ХЛЕБА И I<РАХМАЛА плохо подымается. Белые зерна обыкновенно считаются I<рахмаJIИ­ стыми, красные 1шейковинными, а потому белые ценятся выше. Наша арнауТI<а и тур1<а дают почти прозрачные твердые желтова­ тые зерна. Принимают, что 100 частей пшеничного растения дают средним числом: Зерен . Мяюшы . Соломы ... . Жнпnа ... . 230/() 4- 58 15 Десятина дает при хороше.м урожае 01<0Jю 12-15 четвертей зерна, или от 120 до 150 пуд., потому что средним числом чет­ верть пшеницы весит 1О пуд. В .Мюнхене получают средним чис.rюм на 86 частей пшеничной :'~tуки до 11 о/·0 отрубей, потеря при помоле простирается до 3°/0 • По опытам Кречмара~ из 100 частей зерна получается средним ЧИС.:1ом: Мук11... Отрубей ..... Потерн . 84.0 9.5 6.5 Опыты, сделанные в Вирте~rберrе, показали, что 100 частей пшеницы дают: Мукн.......... 77.60 Отрубей......... I0.60 Mel1lgeblilн odcr Milter . 6.25 Потер11••••••••• 5.55 В Париже обыкновенно получают: Белой мукн .. Черной » . . . Отрубей. Потерн... 69 6 19 6 По показаниям .Меж-Мурье, отношение получающихся веществ следующее: 1-(е совершенно 3ре.nые зерна зрелые Белой муки 73.89 74.30 72.06 Серой » 15.95 12.39 14.25 Отруб~« , ' ~ ~ t 1 . •' \ 10,14 1~..~1 t3~69
.ПОЛБА И С I·IEJO СХОДl-IЫЕ 537 Другие подробности об этом предмете ~1ы рассмотрим при описании превращения зерен в му1<у, а ·геперь в1<ратце опишем другие r 11авнейшие виды хлебных зерен. Полба и с нею сходные Эти сорты пшеницы получаютси после моJiотьбы с ш1енкою (кожурою), 1<aI{ зерно овса, а пото.l\-rу перед помолом эти зерна дш1жиы быть обрушены для удаления плеш<и. Полба, подобно самой пшенице, имеет много разновидностей: с остями и без остей, с белым (например порода Vogeles Dinkel) и 1<расным (например порода тирольсt<ая) I<олосом, озимая и яровая. Она весьма распространена в южной Германии. В России она мало распространена (в волжс)(ИХ губерниях). Ее разведение более на­ дежно, чем разведение настоящей пщеницы, хотя полба требует тепла не менее (даже более), чем сама пшеница, потому что полба менее требовательна на почву и климат, а главное - она сносливее выносит неравности ~<ли.мата, чем сама пшеница. 100 частей зерен после обрушивания дают средним числом: Обрушенных зерен Кожуры (мякины) ПЫЛll•••••• . ...... 73 части 24 )) з)) Или вообще 1/4 зерна состоит из кожуры жест1<ой, непитательной и потому предварительно отбрасываемой. 100 частей обрушенной полбы при по.моле дают обыкновенно: Муки . . . . . . 83-90 частей Отрубей 9-15 » Пыли 3-6 » Буссенго нашел, что в полбе: В 100 частя~ зерен В 100 частях муки беАКОВОГО отрубей 1 вещества ъtyKJt Белые зерна . . ... . .. 26.9 1 73.1 22.1 Красные зерна . . .. ... 21.9 1 78.1 24.1 1 Но этот анализ нельзя считать верным, потому что он показы­ вает слиш1<ом большое содержание белкового вещества. Новейшие анализы показывают, что полба имеет состав весьма сходный с со­ стцвом пш~ницыt и ~сщ1 ~сть J;Jреимущест~о ~ содержании беn\\ОВЫХ
538 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И. ХЛЕБА И I<РАХМАЛЛ веществ, то очень незначительное. Фелинг и Файст нашJiи в 100 частях обрушенных полбенных зерен, nысушенных при 100°: Из Офе11rn~rзена Из l(11pxбcprn No 42, 1 N2 43, .No 44, No 45, 1850 r. 1851 r. 1850 r. 1851 r. Белковых веществ . . . . . 13.71 17.46 14.12 14.16 Крахмала 11 жпра ... . 82.92 78.60 82.90 82.30 Клетчатки . ... " . . . . . . 1.26 1.84 0.92 1.41 Золы............. 2.11 2.10 2.06 2.13 Боды в 100 частях несушсных зерен..... . . .... 12.67 14.33 15.06 lL!.86 1 1 Анапизы Бибра дают д.'lя полбенной мую·1 не меньшее содержа­ ние белковых веществ (если взять во внимание то, что предыдущие анализы отнесены к сухоИ, а следующие I{ сырой полбе): Воды........ Белковыхвеществ...... Сахара......... Камеди......... Жнрных веществ . ... Крахма..т~а 1 • • • Дает кLrtейковнны . " . . No 46, иука 11з неме1t­ коft ПО.1бЫ 14.38 10.45 ] .41 2.48 1.32 69.96 6.19 No 47, мук:~ из ПОJ16Ы средней Франu1111 14.42 9.68 1.74 3.20 1.40 69.55 6.13 Это показывает, что на 100 частей сухих зерен полбы должно считать, по анализу Бибра, 12.1 и 11.6°/0 белковых веществ. Из этоrо видно, что полба не богаче пшеницы бел1<овыми веществами. Но-, повидимому, она богаче пшеницы крахмалом. Это может объ­ яснить, почему полбенная мука дает более тяжелое тесто, чel\-r настоя­ щее пшеничное" Из полбы часто готовят крупу. Однозернян.1'а, или полуполба, получила свое название от того, что в каждом I{Олоске ее сидит толы<о по одному зерну" Она раз· водится преимущественно в нагорных странах: в Швейцарии, Вир­ темберrе, в баденском Шварцвальде и частью в западной Франции. Колос ее сжатый, прямой, остистый. Она снослива к нагорному климату и каменистой почве, но период ее развития очень длинен. Солома ее очень жестка, зерна с кожурою. Хлеб из нее невкусен, 1 Бнбра нс принял во вш1манне пепла и к;1етчаткн 1 11- потому колн­ че~тJilО ~рахмала ДОЩ~ЦН) ~ЧltTClTp ~1Щ11_,ЩС.
ПОЛБА И С НЕЮ СХОДНЫЕ 539 но она дает хорошую крупу и хороший I<орм лошадяАr. 100 частей зерен по обрушивании дают 01<оло 75 частей зерна. Эти зерна дают: Му1си......... • . •..84 Отрубейипотерн.......14 155 фунт. (иJПI 1 шеффель) виртембергской однозернян1<и дают, по наблюдению Шверца, 114 фунт. (75 частей) зерен, [из них] 95 [фунт.] му1<и и 16 [фунт.] отрубей. По Метцгеру, 100 л однозерпяюш весят • . . • . . • 40.8 1cr 1<оторые дают: Зерен................30.Окг из них выходит: Му1ш .. Отрубсii . . . . .. ... . ... Буссенrо получюr из 100 частей зер~н 79.2 части муки н 20.8 » отрубей 25.О кг 4.4 )) А из 100 частей муки он получил 24.8 части белковых веществ. Горсфорд и Крокер нашли при анализе необрушенной однозернянки, собранной в окрестностях Гиссена и высушенной до 100::>: Белковыхвеществ...... Крахмалаит.п. .. Клетчатки.......... Золы..... • • . •. . . . .No 48 13.20 54.63 24.89 2.10 Из этоrо можно примерно заключить, что 100 частей ~ысушен­ ных обрушенных зерен заключают около 17.00;0 белковых веществ, а невысушенные около 12°/0 белковых веществ. Крах.малка, или эмl\-rер, разводится в Виртемберrе, Пфальце и Швейцарии, но немного, и то больше для крупы. Колос у него сжатый, плевы стоят плотно, обыкновенно с остями, зерна трех­ гранные. Разводят и озимый и яровой эммер; но последний чаще, чем первый, и различают белый, красный и черный. Му~у дает гораздо хуже щnенично.й и хуже полбенной. По опытам Шверца~ 113 1S4 фунт. (1 шеффель) виртембергского эммера qолучается; Зерен . . . . . . . . 138 фунт. .Муки . . "...120» 0.r.PYQCЙ, • , • •. , •· _,_ о:. , ~18~
540 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И. ХЛЕБА И I<РАХМАЛА Реннгард нашел в 100 частях обрушенных зерен: Воды......... Белковых веществ . . Крахмала н жнра Клетчатки..... Пепла....... Рожь No49 15.25 10.34 69.32 2.30 2.02 После ншеницы рожь составляет главнейший хJ1ебный ЗЛаI( у~1еренных стран. Она выносит гораздо более северный l{ЛИ~шт и потому преи~1ущественно распространена в странах более северных, че~r пшеница. Это зависит не от того, что рожь для своего созре­ вания требует меньшей суммы тепла, а от того, что она сносливее к ночному и утреннему холоду и 1< туманам северных стран. Дей­ ствительно, nри опытах в Горыrорецке Pero нашел, что число градусов тешш, необходимых для яровой ржи от времени всхода до созревания зерен средним числом (в 102 дня в 14°.6) 1489°, тоrда кан: для яровой пшеницы арнаутки было потребно (103 дня в 14°.1) 1452~;дляяровой белой, усатой полбы{113днейв 13°.6)1532~ и для ярового, белого эммера (111 дней в 13° .1) 1454°. Разведе­ ние ржи особенно распространено в средней по.11осе России lдо 63° с. ш. на востоке и до 65° на западе), в Финляндии (в сред­ ней части, граничащей с севера Улеаборгом), в северной Герма­ нии и на возвышенностях Швейцарии (до высоты 4000 футов над ур. М-). В Швеции ее разводят до 70° с. ш. Умеренный холодный климат особенно благоприятен разведению ржи, потому что она не боится, даже любит весенние холода и требует тепла только в течение 31/ 2 - 4 1.1есяцев. Осенние холода вредят ей тогда только, когда холодная погода застанет ее до налива зерен. Относительно почвы рожь предпочтительно родится на легкой глинистоПесчаной почве. Для распространения ржи весьма важно то, что она родится: на песчаных и леr1<их почвах, хотя в этом случае и требует тща"' тельной обработки. Между породами ржи различают яровую (ярица) и озимую. (например куст[ист]ая, ваза, Иванова рожь). Первая разводится редко, особенно же когда померзнет озимая рожь. Яровая рожь дает меньшие зерна и более мягкую солому, чем озимая. Кроме обыкновенной озимой ·ржи отличают еще кустистую рожь, ко­ торая при редком раннем посеве сильно I<устится. Она дает очень хорошие урожаи и длинную соJ{ому на тучных полях. Ее преиму­ щественно разводят в гористых местностях Западной Европы и во мноrих губерниях :Poccuи't Кщ~й~оцата.я рожь отличаеrсft rолстою
РОЖЬ 541 оболоч1\ою :и темны.м зерном. Ее много разводят в России на черноземной почве, потому что она дает хорошие урожаи. Кроме этих различают еще и многие другие породы ржи. Рожь четырех сортов дала по опытам, произведенным в Эль­ дене в 1852 г.: Снято с ге1стара, n кило- Посео на гек- граммах тор. 1 n гектол~tт- 1 рюс соломы 1( зерен мякины 2.16 2004 5380 2.16 1713 4961 2.16 1768 5388 2.4 2229 5051 Засевают обь11сновенно от 10 мер до 2 четвертей на десятину. ОбыI(Новенный урожай ржи 5-10 четвертей с десятины; 15- 20 четвертей есть очень хороший урожай. · 100 частей растения (ржи) дают обыкновенно: Зерен....... 24.4 Соломынмякнны..... 59.5 Жнива ... " . 16.1 Количество соломы считают обыкновенно в 21/ 4 раза больше количества зерен. Четверть ржаных зерен весит около пуда. Ржаные зерна дают обыкновенно около 1.6°/0 пепла или, высу­ шенные, до 2°/0 • В 100 частях пепла ржаных зерен содержится: Калн ... . Натра .. . Извести . Магнезин ... Ою1сижелеза..... Фосфорной кислоты . . Кремнезема..... Серной ю1с.Тfоты . . . . No50 31.89 4.33 2.84 9.86 0.80 46.ОЗ 1.42 0.17 1'~ 51 11.43 18.89 7.05 10.57 1.90 57.81 0.69 0.51 м52 33.83 0.39 2.61 12.81 1.04 39.92 9.22 0.18 No 50, рожь из Гиссена, анализ Фреэениуса, Билля и Бишопа; No 51, рожь из Элеве, анализ тех же; No 52, рожь из Ки.ддер- · минстера, анализ Way и Ogston. 1 Гектар немного бо.'lее 1/10 десятины; гектолитр= 3.8 четверика; кп­ лограмм = 2.44 фунта.
542 nРоИЭIЗОДСi'ВО 1\1.YI<I-i, ~JIEБA и КРЛХМЛJ1А Из этого видно, что д;ш ржи, I<aI( и дш1 пшеницы, потребна почва, содержащая кали и натр, .магнезию и фосфорную ~сис110ту, и что состав ржаной . золы столь же близок к составу 1сровяной золы, как и состав пшеничной золы. Ка1< относительно минераль­ ных веществ, так и относительно других составных частей, зерна ржи весьма близки I< зернам пшеницы. Фелинr и Файст нашли в ржаных зернах, высушенных при 100°, следую1дее отношение составных веществ: .N~53 л~54fNo55 No56'No57No58lNo59 .а- Из Охсснгау- Из Элльnnн- ~; Из 1<нрхбергn ~с:: зева гена lt) D: L. С'13 = t- си uL. • =о .... t;t.....o 1851 r. 185{) r. 1850 r. 1851 r. 1850 r. 1851 г. >.~~ ::i:: - Белковых веществ . 15.83 13.29 12.32 13.20 13.83 14.20 10.40 Крахмала и жнра . . 78.58 82.07 83.70 83.59 81.85 81.51 85.25 Клетчатк11.. . . . . 3.29 2.59 2.08 1.24 2 .33 2.47 2.33 Пепла.... . . 2.30 2.05 1.90 1.~7 1.99 1.82 2.02 В 100 частях зерен во- ДЫ, у лстучнвающсli- ся прн 1ООО . . 14.04 14.661 12.62 14.07 14.70 14.66 14.49 Должно заметить здесь, что в Германии 1850 r. был плодо­ носным, а 1851 г. неурожайным. Из этих анализов видно, что l{О­ личество влажности ржаных зерен средним числом= 14°/0 , так же как и количество влажности пшеничных зерен. Количество бел­ ковых веществ в несушеных зернах поэтому можно положить из­ меняющимся от 9 до 18°/0 • Ни в одном из известных анализов ржаных (несушеных) зерен. 1<оличество белковых веществ не превыш_ает 12-13°/0 , из чего можно было бы заключить о малой питательности ржи. Действительно, так и утверждается в боль­ шинстве руководств, которые обыкновенно приписывают ржаному хлебу меньшую питательность, чем пшеничному. Но строгое сли­ чение данных опровергает этот вывод и дает повод думать, что только в зернах ржи заметна разница с зернами пшеницы по количеству белковых веществ, потому что в ржаной му1се нашли столько же и даже больше белковых веществ, чем в пшеничной муке. Это показывает, что белковые вещества в ржаном зерне распределены равномернее, чем в пшеничном, и что ржаные отруби и оболочки составляют вещество менее богатое белковыми веrце-
PO>l<b 543 ствами, чем пшеиичные отруби. Эти выводы подтверждают ниже-а сJiедую~цими анал11за.i\1И. Состав зерен тяже11ых (1шждое зерно весит 0.025 r) и леr1<их (зерно весит 0.0129 r), По анализам Ал. Мю1шера: No 60, No 61, тяжелые леrJше зерна зерна Воды . . . . .. ... 18.34 16.46 l{летчат1ш . . .. 3.52 4.64 Пеш.а . .. . . 1.40 1.80 Бетсовых веществ . 9.08 10.06 }l{прных. . . . . 2.33 2.81 Сахара.. . .. 0.36 0.62 I<рахмала . . . . . . 64.97 63.59 Фюрстенберrер (No 62) и Поджиале (No 63) нашли в ржаных зернах: Дс1!стрнна . . Крахмала . Клсй1\овины . . Белковины }1{11ра.... Воды ... l{J1стчатю1 . . No62 1'12 63 6пg }66.5 ~:~~ } 7.30 8.8 1.92 2.0 14.8 15.5 6.07 6.4 Исследования Мейера показали, что в 100 частях сухих ржа­ ных зерен от 2.88 до 1.91 [части] азота и от 1.014 до 0.903 фосфорной кислоты; Бибра нашел от 3.64 до 1.50 азота и плот­ ность зерен от 1. 50 до 1. 36. Из 100 частей ржаных зерен получают: Муки ... Отрубей. Потерн 85 частей 9-10 )) 5-6 )) Брейт показывает, что 100 частей ржи дают: Мую1 разных сортов Отрубей...... Пыли.•....... Milter, . . . . . . . •. 76.3 12.0 5.4 6.3
544 ПРОИЗВОДСТВО MYIO·J, ХЛЕБА И JСРЛХ1'\АЛА По аналиэа.м Горсфорда и Крокера, ржаная мука содержит: Воды ...... . Белковых веществ . . Крахмалант.п.... Золы........ м64 J\'Ъ G5 Вевсю1я мука ncpoыf1 t~орт 13.78 10.34 52.39 I .33 oтopofl сор\' 14.68 15.96 46.49 1.07 В сухой ржаной муке Эiшrоф нашел 12.76 [U/0] белковых веществ » » » » Грсilф )) 15.8 » » >> » » » Буссенго » 10.5 » » Анализируя три сорта несушеной ржаной муки, Бибра нашел в них: Белковины 1.565 2.800 2.799 Г JIIOTllHa • . . 2.800 2.753 2.537 Фибрина 7.361 7.735 7.374 Или всех белковых веществ: 11.726 13.288 12.71 о Это показывает, что ржаная ~[ука не беднее пшеничной белко­ ВЫ)Ш вещества~ш, но гораздо беднее ее J(рахмало~1. Ржаные отруби обратно: богаче пшеничных I<рахмало~1 и беднее белковыми веще­ ства~ш. По ана"тmза~1 Уде~tана, ржаные отруби содержат: Воды ..... Белковых веществ Сахара и камеди . Жира Клетчатю1 Крахмала Пепла ... No66 14.Si 14.50 7.79 1.86 21.35 38.19 З.53 Итак, ржаной хлеб нельзя считать менее питательным, чем пшеничный, а меньшее количество крахмаJiа делает ржаной хлеб легче переваримым. Различие в хлебе из ржаной и пшеничной муки зависит r лавным образом от различия в клейковине обоих сортов хлеба. Пшеница дает полупрозрачную вязкую и упругую :клейковину, а рожь, смешанная с водою и промытая под струею воды, оставляет зернистую, не столь упругую и не столь вязкую клейковину. От этой причины зависит то, что ржаной хлеб менее порист или не так рыхл, как пшеничный. В этом смысле ржаной хлеб труднее переварим, чем пшеничный.
51ЧМЕНЬ 545 Ржаная му1<а, t<ш< известно, 1-1ю<оrда не бывае't с1'011ь бе11а, 1<а1< пшеничная. О причине, по которой pжa11aSI му1ш дает черный, а пшеничная беJiый хлеб, мы знаем еш:е очень мало. То, что известно об этом предмете, будет у1<азано при хлебопечении. * Ячмень Между зернами, употребляемыми для приготовления хлеба, ячмень занимает одно из последних мест, потому что содержит; сравни" тельно с другими сортами хлебных зерен, мало азотистых веществ, 1сак это видно из следующих анализов, сделанных с обрушенными зернами. · Наибольшее 1соличес1'во бетсовых веществ нашли Фелинг и Фа Ист, разлагавшие ячменные зерна иерусалимского ячменя из Гогенrейма (NoNo 67 и 68), ячменя из Охсенrаузена (No 69), Кирх­ берга (No 70) и Эльвангена (NoNo 71 и 72). Нижеприведенные числа OTHOCЯTCSI 1{ 100 ЧаСТЯМ СJХИХ . (высушенных при 100°) Зерен: .N2 67 No68 No69 No 70 .No 71 No72 1850 r. 1851 r. 1851 r. 1850 г. 1850 r. 1851 r. Белковых веществ . . . f(рахмала, 1самеди 11 т. п. Клетчатю1....... Золы•........ Количество воды в нс- 15.73 78.60 2.85 2.82 13.76 78.55 4.96 2"73 12.01 81.08 4.13 2.78 13.14 79.81 4.13 2.92 12.16 81.04 4.18 2.62 12.88 79.53 4.55 З.04 сушеных зернах . . 13.97 13.73 15.19 15.60 15.17 13.91 Следовательно, на 100 частей несушеных зерен приходится от 13 до 10°/0 белковых вещест·в. Обыкновенно находят еще мень­ шее содержание белковых веществ. Так, Лавес (No 73) и Томсон (No 74) нашли в невысушенных зернах, лежавших на воздухе: Воды............. Белковыхвеществ........ I< рахмалаJ КJ1етчатк11, деI{Стрина Золы.............. No73 16.З 8.75 72.65 2.30 :No 7.( 13.1 10.46 73.75 2.69 Риттrаузен нашел в ячмене, собранном в ностях Лейпцига: 1854 г. в окрест· Воды.. • . . . . . Пепла. или золы . . . Клетчатки.......... Белковых веществ . . . Q . • • • Крахмала, декстрина и проч.. No 75, озиыый: Я'Iмень 16.1~ 2.27 8.48 8.50 64.61 No 76. перловый ячмень 14.18 2.60 6.43 11.16 65.63 * См.: Технология по Вагнеру, вып. 1, СПб., 1862. [Прим. ред.} 35 Зак. 2207. Д. И. Мс1щелссв. т. XVII.
546 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И КРАХМАЛА Удеман нашел в ячменных зернах: I<рахмала . . . . . • Декстрина......... . . . . . ГЛЮТJIНЫ••••••• • • • • Белковины..... . . . . . Белковых веществ1 растворимых в воде, но от юшячення не свсртьшающнхся . Нерастворимых белковых веществ Жирного вещества . . . . Клетчатки......... Пепла,илизолы....... Вытяжных веществ и т. п.. Воды............ 100 'tncтef\ невысуше1шых зерен 53.8 4.5 0.28 J 0.28 l9.70 1.55 7.59 2.1 7.7 2.5 1.6 18.1 No77 100 ttастей высушенных в~рен 65.7 5.7 0.3 1 о.з 1 1.9 9.3 2.5 9.4 3.1 2.0 11.8 Бибра нашел, что количество азота на ячменных зернах сильно изменяется от 2.50 (голый ячмень) до 0.43 (черный, голый ячмень - Victoria). Чтобы судить о возможном богатстве ячменной му1<и белковыми веществами, должно заметить, что, по анализу Поджиале (No 78), зерна ячменя содержат около 10°/0 оболоче1<, nочти начисто состоя­ щих из 1<летчатки. Эти оболоч1<и, очевидно, отбрасываются при просевании муки: Крахмала и дскстрпна • Белковых веществ )!{нрных . ·. . . . •• Золы....... _ . . . Клетчатки . • . . •. Воды•........ No78 60.З 10.7 2.4 2.6 8.8 15.2 Если откинем 8.8°/0 клетчатки, то в 100 частях зерна (без оболочки) должно бы зсшлючаться до 11.7°/0 бел1<овоrо вещества. Обыкновенная ячменная мук_а содержит м~ньше бел({ового вещества, потому что в отрубях остается много белкового вещества. Это видно не только из анализов Эйнrофа (No 79), сделанных над ячменною мукою, но из анализов Бибра (No 80) ·ячменных отрубей: .п79 Клетчатки . • . •. 7.29 (?) Белковых веществ . . . . 29.9 крахмала, сахара . . " . . . . . } 72.39 Декстрина ..• .. Золы} . Воды•.• . . • . . . . 11.03• . No 80, отруби 19.40 14.38 53Л5 12.О. В 100 частях тех же отру· беА без клет 11атки 18.01 67.11 14.88 Но анализы, сделанные Бибра над мукой двурядного ячм~ня (Нorde~m disty~hon) из Нюрнберга (No 81) и из Канеля (No 82),
5!4МЕНЬ 547 по1<азыnают гораздо бо;1ьшее содержание белковых веществ: No81 No82 Воды....... 14.00 15.00 Бсюсовыхвеществ......... 14.39 12.99 Дс1<стрш~а . . . . . . . . . 6.33 6.74 Сахара . . 3.04 3.20 )J{нра..... 2.23 2.17 Крахмала . . . 60.01 59.90 Если бы эти два последние анализа можно было считать поло­ жительно верными, 1 то тогда должно было бы думать, что мука некоторых сортов южного ячменя не уступает и даже превосходит в питательности пшеничную му1<у. Анализы золы ячменных зерен ясно по1{азывают, что относи­ тельно минеральных составных частей ячмень ни в ка1<0.м случае не может заменить пшеницы или ржи, потому что содержит гораздо менее фосфорной I<ислоты и очень много кремнезема. По анализам Way и Ogston 100 частей пепла содержат: .No&З1No841No851No86 N!87 Зерна Шелуха или l\IЯKllHa Налн . .. . . . .. ...... 21.14 20.77 27.43 31.55 7.70 Натра..... .. . ... . - 4.56 О.05 1.06 0.63 Извести . . . . .. 1.65 1.48 2.79 1.21 10.67 Магнезии. . . 7.26 7.45 8.67 10.17 1.26 Окнсн железа . . . . .. 2.13 0.51 0.09 1.02 1.46 Серной IШСЛОТЫ . . . . . . . . 1.91 0.79 2.72 0.27 2.99 Крсмнеэема..... . . 30.68 32.73 23.60 24.56 70.77 Фосфорнойкислоты....... . 28.53 31.96 26.01 28.64 1.99 Хлористыхсолей........ 5.66 - 8.90 1.47 1.10 Золы в зернах (нсвысушспных) . . 2.14 2 .25 2..43 2.12 14.10 Анализы Эрдмана (No 88), Вельтмана (No 89) и Мосмана (No 90) дали сходные с эти.ми результаты дJJЯ состава пепла ячменных зерен: Кал11. • • . . Натра.... Извести .. . Магнезии .... . Окисижелеза. . . . Фосфорной IШСЛОТЫ • • Сернои » • I<ремнезсма. . . . . . Хлора.•• . •... No88 No89 No90 20.9 17.0 17.5 1.7 6.9 2.1 38.5 29.1 5.9 6.3 2.7 3.1 7.2 6.8 0.5 0.5 30.5 31.0 1.4 1.5 33.1 33.7 1.3 J.3 1 Бнбра во многих свонх анализах хлебных зерен упускает из виду определение пепла, а в .муке определешtс клетчатки.
ПРОИЗВОДСТВО МУi<И, ХЛЕБА И I<РЛХМАЛА Бибра тоже нашеJI от 23.5 до 28°/0 кремнезема в золе ячменя. Ячмень разводится в бoJiee ИJIИ менее з1-ш читель1101н ко11ичестве повсеместно, потому что идет lШI< rлавный материал дш1 приго­ товления coJioдa на пивоваренные, на винокуренные заводы и на подмесь к ржаной муке в (кис110сладком) хлебе. Большое содержание I<рахмала делает ячмень выгодным для вино­ курения во многих местах, богатых рожью и другими хлебными злаками. В южных странах ячмень идет на I<орм домашних живот­ ных. Кроме того, ячмень идет в значительном I<оличестве на при­ готовление ячменной н:рупы. Обрушенные и особым образом 01<руr­ ленные твердые зерна лучших сортов ячменя идут ДJIЯ приго­ товления так называемой перловой крупы. Из ячменя приготовляют суррогат кофе, иногда готовят крахмал, отличающийся хорошими качествами, хотн и уступающий пшеничному. Ячменные зерна идут на муку преимущественно только в самых северных и выСОI{ИХ нагорных странах, пото:\1у что в этих странах ячмень удается лучше всех других хлебных зерен. Причиною этому служит главным обра­ зом то, что ячмень, сравнительно с пшеницею и рожью, требует меньше тепла. Так, по 9-летним наблюдениям, сделанным в Горыrо­ рецком институте, шестистрочныи яровой ячмень требует 1276° тепла, т. е. созревает 88 дней (считая от всхода), I<оторых средняя тем­ пература была 14°.5 . В самых северных частях Финляндии ячмень засевают в конце мая и собирают в половине августа, так что" там среднее число дней созревания ячменя (например в Кеми) около 75 дней, считая от всхода до созревания и жатвы. Это свойство ячменя делает ero драгоценнейшим хлебным злаком северных стран, чему способствует сносливость ячменя относите11ыю перемен J<лимата и свойств почвы. Судя по числу и положению рядов зерен в колосе, различают многие сорты ячменя: а) Обыкновенный четырехрядный, или четырехстрочный, ячмень (Hordeum vulgare), который также называют шестистрочным ячме­ нем, разводят чаще других видов. Зерна сидят обЫI{новенно в шести рядах и при молотьбе или выпадают, или остаются с мякиною или кожурою, которую при помоле на му1{у должно обрушить, потому что мякина эта вовсе не питательна. Сюда относят разновидности: шестистрочный озимый ячмень остается с мякиною, обыкновенный яровой ячмень, разводимыt;t у нас голый, или небесный, ячмень, зерна 1сотороrо при помоле вываливаются, как зерна пшеницы, из 1<ожуры и.1и МЯI<ины; гима­ лайский ячмень, дающий голые кругловатые и зеленоватые зерна. Эти два вида ячменя дают муку лучше, чем другие. Ь) Двурядн,ый, или двухстрочный, ячмень. Зерна его стоят в ~вух рядах и плотно сидят в кожуре или мякине. Колос длинный,
ЯЧМЕНЬ 549 сrrтоснуты И с па раллслыrыми остями. Этот вид ячменя разводят особе1шо для приготовления солода. с) Трехзубчатый, или трехлопастныИ, ячмень отлиLJается отсут­ ствием остей. Колос1<и (мшшна или кожура, n I<оторой сидят эерна) сверху снабжены тремя лопастями. По виду колосьев он сходен с пшеницею. Из него сделали особый ботаничес1<ий вид Crltho aegiceras. Из новых разновидностей введены: uавалерстсий ячмень, ко ... торыИ выгоден по большому урожаю зерен; иерусалилсст,ий ячмень, едnа отличающийся от обыкновенного rолосе:менного ячменя, и шотландс1Сuй ячмень, I<оторый предпочтительно употребляют для I<руп, потому что он дает большие аерна, содержащие много I<рахмала. Я ч:мень обьшновенно сеют на теплую глинистую и глинисто­ песчаную почвы. Лучше других под ячмень идет известково-гли­ нистая почва. Ячмень засевают то яровой, то озимый. Озимый ячмень удается лучше в умеренном и влажном климате, чем в су­ хом. Посев производят в 1<01-ще августа нов. ст. или в начале сентября нов. ст., по 1<рай11ей мере в Германии. Жатва в начале июля нов. ст. Посев ярового ячменя в умеренных странах при­ ходится во второй половине апреля нового стиля. Обыю-ювенно 100 частей ячменного растения дают: Зерен..... Соломы мяг1сой . . )f{ннва . • . . •• 27.3 54.0 18.7 Урожай ячменя обыкновенно сам-четыре - семь, засев около 15 четвериков на десятину. По опытам Митчеля (при засеве 4 гл на ге1<тар), урожай ячменя: Ячмень Посев Время зрелосrn Жатва, (новый стиль) в килограммах зерен СОЛО•!Ы Обьшновенныii .. IO апреля 29 августа 2189 2903 Кавалерский . . . 10» 7 сентября 2080 3018 Обьшновенный . 28 )) 21 )) 2548 3273 Кавалерский . . .. .. 28» 21 )) 2585 3432 Обыкновенный 5 мая 21 )) 2090 3711 Кавалерский ..... 5)) 21» 2445 4093 Из этоrо видно, что посевы около 28 апреля выгоднее других (для 1849 r. и в испытанной l\·1естности). Тот же Митчелъ пробовал урожа.й разных сортов ячменя на хорошей почве~ зас;~явrци ~с~ сорты 25 апреля"
550 ПРОИЗВОДСТВО l\'iYI<И, ХЛЕБА И I<РЛХМЛЛА 5f '1Mellh Время Зерен ш1 ю1ш- зрелостн л.ыf1 re1cтnp, Вес 1 гл. (11овыr1 стнn1,) n ю1логрпммах n 1шлоrраммпх Черный .... 20 сснтлбря 2197 53.6 Ш естн рядныii . . . 10» 1309 56.6 Шотландс1шli . 12 )) 3353 64.6 Обыкновенный . . . . 8» 3418 63.6 Кавалсрек11li . . . 15 )) 3372 65.3 )) 15» 3484 66.0 Из чего видно, что кавалерский ячмеш") есть самый добротный как по мере зерен с десятины, так и [по] весу одной меры. По Буссенrо и Эйпгофу, ячменные зерна (100 частей) дают: Му1ш.. . . . . 68.6 70.05 Отрубсii........... 18.4 18. 75 Овес Овес реже других разводимых злаков идет для приготовления хлеба: хлеб из него тяжелый, невкусный. Его му({у употребляют разве для н~которых сортов кушанья -для супа, киселя и т. д. Зерна же его имеют огромное потребление для корма домашних травоядных животных, например лошадей, домашней птицы. За: метим уже здесь, что овес хотя богат беm<овыми веществами, но не употребляется для хлебопечения, потому что не может дават1) вязкого теста, что зависит от особешюстей бem<onoro вещества, в нем за1<Лючаю1цегося. · В ботаническом отношении различают дна вида овса: а) Метельчатьиi. овес- обы1(новенный (Avena sativa). Ко­ лоски такоrо овса сидят на нож1<ах, равномерно распределенных во все стороны ot оси, так что эти ножки образуют нечто вроде мутовки. Некоторые его породы снабжены остями, другие без остей. Он бывает белый, черный, бурый и голубой. На этих и некоторых других признаках основано деление этого вида на мно­ гие породы. Обыкновенный озимый овес, разводимый в Англии и Франции (зимних .морозов не переносит), отличается тяжестью зерен и хорошим урожаем. Наиболее других распространен обык­ новенный яровой овес. Сибирская, или камчатская, порода овса отличается желтыми тяжелыми и толстыми эернами и толстой мя­ киной. Так называемый картофельный, или поздний, овес дает бе­ лые круглые и I<ороткие зерна с полной I{ожурою или мякиною. Ь) Одногривый (знаменевидный), или восточный, овес (Avena orientalis) со сплюснутой метелкой, зерна которой висят все G одной стороны, так что целая метелка имеет вид знамени или флага. Он снослив к весенним морозам и дает хорошие урожаи. Кроме того, различают горный, или т'ороттсий, овес (Avena brevis) и 'гQЛЬ/.й, или 117,q,mapcr,цд~ ов~с (Лvena nцda)1 flepRJ-.1й лег1ln
ОВЕС 551 от1шчать по его малым, 1<руrлым зернам по двум остям 1<аждоrо 1<01юска и длинным ножкам I(Олос1<ов; последний же, в отличие от всех других пород овса, дает при обмолачивании голое зерно, без кожуры или мш<ины. Овес сносливее всех других хлебных ЭЛаI(ОВ особенно относи­ тельно почвы. Он требует почти такое же количество тепла, как и рожь. Судя по 9-летним опытам в Горыгорецном институте, яровой и анrлийс1<ий овес средним числом созревают в 104 дня (считая от всхода), I(оторых средняя температура= 14°.3, следо­ вательно, требует до 1487° тепла. Оттого северная граница разведения овса близю1 к границе разведения ржи. В Швеции разводится до 67° с. ш. Относительно же почвы овес nревосходит снослиnостыо и пшеницу, для которой нужна глинистая почва, и рожь, требующую песчаной почвы, и ячмень, требующий смешанной почвы. Овес перено­ сит всякую почву, ис1<лючая голой, твердой песчаной почвы и иэвест­ l{Овой. Даже мшистая и подсохшая болотная почвы не вредят овсу. Опыты Шабера показывают относительный урожай разных по­ род овса (посев был= 5.66 гл на гектар), в килограммах: На гектаре уродилось Вес Овес 1 rектмитра зерен соломы и МЯКЮIЫ Одногрнвый . .. .. . . . 2321 4182 51.0 » . ... . . . . 2397 4335 51.0 » . ... . . . .. 2244 4641 50.75 Черный... . . . . . . .. 2468 3907 56.5 Ютландс1шй . .... .. . .. 2300 4024 61.16 Англнйскнй (гопетоун) . . . .. 2040 5610 60.80 То)JCC••••••••• .... 2270 3978 59.25 Гэ (Нау) в 1850 г. испытал в Шотландии следующие сорты овса: (Зерен] [посев на 1 гектар, в rектолятрах] [уродИJ!Qсь, в 1 [вео 1 rекто- ю1J1оrраммах) .питра-, 8 кило- грамм.~] Картофельный овсе . .. .. 5.4 3211 52.5 Sheriff oats . . . .. .... 4.6 3062 52.5 Berlie· . . . . . . . . . . 5.6 2533 51.2 Hopeton . . .. . . . . . 6.0 2294 50.0 BJainslfe . . .. . . . . . 6.1 2170 46.4 Sandy .. . ... . . . . . . 5.5 2092 50.0 Angus .. 5.0 2092 ~ 48.8 ... . .. . . .. Barbachla 6.9 1815 . 45.1 . . . .... . . . '
552 l 1P0113IIOДCTRO 1\\~'lШ, Х.'lЕБЛ И 1\РЛХМ Л.ЛЛ Отношение между nесом мш<и11ы и мучнистых аерен весьма значительно изменяется в разных породах овса, чего не замечается в других зернах, которые при м01ютьбе не выпадают из I{ожуры. Не только породы овса, по, повидимому, способ обработки, время года, почва, удобреI-1ие и др. имеют значительное влияние на I<о­ личество мякины n обмолотом овсе. Оттого по1<азания раэных исследователей весьма различны в отношении: Поджнале получн.ч . . . . . Б)?Ссенго » •·• • • Фогель » • . • • . Нортон » среднее . . » » нанбольшсс . . . .... )) » нанмсньшес . Фслькер » » в черном анrл11йс1,ом овсе . . » » белом шот ландс1сом » Way и Ogston в золе овсяных зерен нашди: Зерна Мяюшы 73.50 26.50 78.00 22.00 66.00 34.00 76.28 23.68 [71.80] 28.20 (77.80] 22.20 71.50 28.50 66.25 33.75 No91 1 .No921No931No94 1.No95 Зер11а 1 Овса .No 96, от rопе- карто- ПOJJb- ПОЛIJ• 11е11з- мяющы тоун фель- Сl\ОГО ского nестноn llOГO породы Калн.... . . . 17.80 19.70 24.30 16.35 13.97 13.1 Натра . . .. . . . . . З.84 1.35 З.84 5.26 1.50 4.06 Извести... . .. . .. 0.54 1.31 3.54 8.35 4.22 8.62 Магнезш1 .... . . . 7.33 8 .25 7.33 5.90 8 .82 2.58 Окиси железа . . . .... 0.49 0.27 0.69 0.09 0.36 1.42 Серной кислоты . . . . . 1.10 0.10 1.74 4.01 0.13 2.98 КреАtнезема • . . . .... 38.48 50.03 41.89 43.20 49.44 59.9 Фосфорной кислоты . ... 26.46 IM.87 14.49 16.19 21.53 0.26 Количество пепла в свежих зернах • •..... .. 2.27 2 .45 2.65 3.31 2.75 7.84 Эти анализы ясно показывают, что овес относительно мине­ ральных своих составных частей сходен с ячменем и, подобно ему, уступает пшенице и ржи в питательности. Главную особенность состава овсяных зерен составляет боль­ шое количество растворимоrо белкового вещества. Мы видели из нескольких предшествовавших анализов, что пшеница и ячмень содержат белковое вещество, не растворимое в воде. В них было очень мало растворимого в воде белковоrо вещества. В овсе, на­ против тоrо, весьма мало нерастворимого беJП<овоrо вещества, зато мноrQ тцкоrо 9ет{овоrо в~щества, которое растворимо n ~~- •• 1 '
ОВЕС 553 Jюдноl-\ поде, не свертывастсs1 от юншчения и свертывается от действия IШCJIOT. Это вещество, значит, сходно с творожиною или l(азеином .молоI{а. Его наавали аве11ином (от латинСI(ОГО аvепа - овес), хотя адесь, как и во многих подобных случаях, вовсе ни к чему не служит новое иаэвайие. Относителыюе содержание раз­ ных бешсовых веществ будет видно из нижеприведенных аналиаов. Общее содержание азота в обмолотых зернах Нортон на­ шел= 2.18°/0 , что соответствует OI<OJIO 13.7°/0 беm{овых веществ. В мшсиие Нортон нашел: Азота...... Бел1ювых веществ 1 • • • 0.30 1.88 В зернах без мш<ины (считая с водою): Азота........ 2.82 Бсл1совых веществ . . 17.77 Это уже по1<азьшает богатство овсяной му1<и азотом. Многие сорты овса еще богаче. Та1<, по а1-1ализам того же Нортона, аерна содержат: Гопстоунс1шй овес (Норсtоп oats) . . . . Картофельный » (Potato »)••. • Овес нз Барнборох в Витоншнре . . Импсраторс1сий овес нз Ныо-Йорка Белковых Азота веществ 2.19-2.35 2.76-2.82 2.49-5.51 3.0 14.1-14.8 17.4 -17.8 15.7-22 .1 18.9 Более подробные исследования состава овсяных зерен под­ тверждают эти числа. Так, по анализам Нортона, rопетоунский овес (No 97) и картофельный овес (No 98) из Нортумберлэнда, а по анализам Фро.мберга (No 99), гопетоунский овес из Эршира содержат в 100 частях аерен (без мякины), высушенных при 100~: .NO 97 No98 .No 99 Крахмала . 65.24 } 65.60 } 64.80-64.79 } 69 8 и Сахара . 4.51 71.9 о.во 68.7 ~.58- 2.09 69:0 Камеди..... 2.10 2.28 -.4 1- 2.12 Масла... . 5.44 7.38 6.97-- 6.41 о=1 15.76 } 16.29 } g~ Творожины . . 16.26-17.72 } 19.0 11 ~ ~ Белков .. 1.46 19.7 2.17 19.9 1.29- 1 .76 20 8 ~~ Клея..~ 2.47 "1.45 1.46- 1.33 . L.Q 1:13 Кожицы .. . 1.18 2.28 2.39 - 2.84 <:;:<:»n~й ц потерн . . . . 2.84 1.76 1~84- 0.94 .."
554 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И, ХЛЕБА И I<РАХМЛЛА Старые анализы Буссенrо дают почти TaI{oe же содержание белковых веществ. Поджиале нашел в свежих зернах французс1{оrо овса: Воды.......... Крахмала 11 дс1сстр1111 С1 . . Белковых веществ . . . . )l{прныхвеществ...... Клетчатю1....... .No 100 14.2 61.9 11.2, В cyXllX ДО 17.8 G.l 3.5 Для немецких сортов овса, возделанных n ГоrенгеНмс, Горсфорд и Крокер нашли такое же I{Оличестnо бел~<овых веществ, ка~< и в английских сортах (100 частей зерен с оболочками, высушенных при 100°): No101 1 No102 1 No103 1No104 оDес озимыl'I 1иеру~nпим- белый обыкновен- скиr1 сибнрскнl\ метель'tа- ный тыt\ Белковых веществ . ... . 17.70 14.72 17.99 12.17 Крахмала . ... . . . . . . 38.31 42.34 34.41 } 84.74 Оболочек, камеди, сахара . . 42.ЗЗ 42.46 45.67 Золы . .. " . . . . . . . 5.52 2.84 4.14 6.23 Влажностп в нссушеных се- менах было . . . . . . 13.80 16.79 12.94 9.46 _Фелинг и Файст сообщили еще следующие анализы овса с обо­ лочками и не лишенного гигроскопической влажности: No1051.No1061.Nl1071Нl]081No1091No1101No1111.No112 Овес 11 э rоrенrейма Охсенrауэеиа 1 К11рхберrа ЭАпьвангена 1850 r. l1ss1 r. 1850 r. 11851 r. 1850 г. f 1вs1 r. 1850 r. f 1ss1 г. Воды . ..... 12.7 14 .1 12.5 13.О 13.2 13.4 13.7 12 .5 Белковых веществ 15.5 14.1 12.3 11.6 11.5 13.0 12.О 10.6 Крахмала и т~. п.. 70.2 73.1 74.2 75.3 75.2 73.G 75.1 76.4 Клетчатки . ·- .. 11.3 9.9 10.3 10.3 10 3 10.3 10.2 10.0 Пепла . .. ~. . 2.7 2.8 з.о 2.6 2.8 2 .9 2.б· 2.6 Судя по тому, что количество клетчат1<и по этим анализам около 10°/0 и влажности около_ 13°/0 , должно полагать, что высу­ шенные и обрушенные зерна содержат от· 20 до 14.5°/Q бел1<овьпt 5~щ~ств? ~то ц сог1асцо с другими анаJ!~Ща~,
ЮIЮIРУЗЛ, ИЛИ МАИС 555 Соображая известные анализы овса невысушенноrо и необру­ шенного (с мЯI<ююю) и высушенного и обрушенного, должно при­ нять, что средний состав овсяной му1<И следующий: Воды............. 120/n Золы............... 2.5 )К11рпого nсщсства . . . . . . . 6.5 Крахмала, l{Лстrштrш • •} l{амсд11нсахара............ 63.О БсJ11совых { раствор11мых в воде 14.0 } веществ нерастворимых » » 2.0 1б.О В целом зерне Бибра нашел от 3.26 до 1.57[0/ 0 ] азота, плот- 1юсть от 1.42 до 1.28. Бибра нашел в овсяной му1<е 19.487 и 15.971 [0/ 0] белкового вещества. Это показывает большую питательность овсяной муки и ее особенности. Большое содержание .масла придает овсяной муке осо­ бые свойства наощупь и особый BI{yc" А значительное количе­ ство растворимого бет<:ового вещества и малое содержание клей- 1<овины делают овсяную муку неспособною для хлебопечения. Дей­ ствителыю, для подъема хлеба необходима вязкая и нерастворимая 1<лей1{ови1-ш, I<aI<oю изобилует пшеница. Тесто из овсяной муки не сохраняет формы и не подымается от дрождей, потому что пу­ зырыпI газов леr1<0 прорывают его. В lJJотландии и некоторых других странах и до сих пор овсяная мука составляет главную пищу ее рабочего сословия. Ее употребляют или в виде I{Иселя, или в виде муки (толокна), или в смеси из нее с другими сортами муки приготовляют хлеб. Кукуруза, или маис Ку1{уруза возделывалась в Америке, когда ее открыли. И до сих пор она составляет главный хлебный злак Южной Америки. Оттуда она и эавеэена в Европу, сперва в и·спанию, а потом во Францию и южную Германию, особенно в XVII и XVIII ст. Число ее разновидностей весьма велико, и они легко полу­ чаются, потому что маис перерождается с климатом. В теплых странах Америки он достигает высоты· 21/ 9 саж. В умеренных же странах по северной границе своего распространения он дости­ гает высоты разве в 1/ 9 саж. В теплых странах он созревает в 6-7 месяцев, в умеренных в 3-4 месяца. Обыкновенно его эерна желтого цвета, но есть разновидности, дающие маис -белого, красного и синего цветов. Маис легко разводится в теплых частях умеренного пояса Европы, например у нас на юrе России, в cpeд­ »eit Г~рмании ~ т, л., но ~ Англии QH rибн~т; мука ~ro .д.а~т
556 ПРОН3130ДСТВО MYl<Иt хлщ;л и l<РЛХМЛЛЛ тесто, юш nшсш1чшш му}{а. Оно под струеИ воды дает остат01( 1<леВн:ови11ы, большая часть 1<оторой растворима в спирте. С11едо­ вательно, белковое вещество маиса есть rлютин. Бю(СИО нашел, что 1/ 8 белкового вещества маиса состоит из этого rлютина. Нижеприведенные анализы показывают состав маисовых зе­ рен [в 0/ 0]. Анализ No 113 сделан Пайеном с высушенными при 100° зернами, No 114- анализ невысушенных зерен по Гелл1)ри­ гелю, No 115-по Поджиале, NoNo 116, 117 и 118-по анализам Польсона. No113 No11·1 J\~ 115 No116 м117 No118 Белковых веществ . 12.3 8.87 9.9 8.9 8.7 8.9 Крахмала . . . 71.2 58.0 } G4.5 54.8 54.5 5·J.8 Сахара н декстрина . 0.4 5.28 2.9 2.3 2.9 Клетчатки . . . 5.9 4.88 4.0 15.9 16.5 14.9 Жнрных веществ . 9.0 9.16 6.7 4.4 4.7 4.4 Пепла . ... .. .. 1.2 3.23 ].4 1.8 1.6 ].6 Воды в нсвысушенных зернах .... . .. 15.0 10.58 13.5 11.8 11.5 13.2 По анализам Степфа (No 119) и Горсфорда и I<pOI<epa (No 120), маисовая мука имеет состав: Воды......... Бс.ТJковых веществ . Жирных » Пепла......... Крахмала 11 др. . . No 119 No 120 10.6 -') '·- 3.8 ? 77.2 13.36 11.33 ? 0.86 67.13 Анализы золы кукурузы сде.r~аны были Стеnфом (No 121 ), Фромберrом (No 122) и Летелье (No 123): .No 121 No122 No123 Кали 28.8 26.63 30.8 Натра . . 3.5 4.54 Магнезии 14.9 15.44 17.0 Извести . ... 6.32 1..59 1.0 Фосфорной кислоты 34.97 39.66 50.0 Кремнезема . . . . .} 2.09 0.8 Окиси железа . 1.51 0.60 Серной кислоты . . ... 5.54 Эти последние данные показывают богатство маиса фосфорною кислотою, щелочами и магнезиею, что сближает маис с лучшими сортами хлебных злаков. Но должно сознаться, что сведения о составе маисовых 3ерен еще недостаточно полны, причину чего должно искать, J{онечно, в тои, что в Европе он мало упо­ треб1щется.. В Америке, Северной и Южной~ и3 Ь1аи~оцой мукп
Рис, и·ли САРЛЧИНСI<ОЕ ПШЕНО 557 делают хлебы, часто смеш·ивая ее с пшеничною. В других странах из нее готовит род 1шши (такова, например, по11ента итальянцев) и муку, которую мешают к другим сортам. Рис, или сарачинское пшено Нет сомнения, что иэ всех. хл~бных злаков рис питает наи­ большую массу земного народонаселения, хотя и не дает теста и хлеба, потому что содержит очень мало J<лейl(овины и вообще белковых веществ. Рис, как известно, составляет r лавное пита­ тельное вещество жителей теплых стран, особенно многолюдных стран Азии. Рис требует не только влажной, но даже просто во­ дянистой почвы, а J( прочим свойствам ее он не взыскателен. Рис не переделывают на .му1<у, а только обрушивают или превращают в крупу, очищая от МЯl(ИНЫ. Мякина риса составляет около 1 / 3 обмолоченных зерен. В торговле различают следующие rJiавные сорты риса: 1. Еrипетс[{ИЙ рис. Большие, белые зерна этого риса обЫI(НО­ веино смешиваются на Востоке с солью, для сохранения от на­ секомых. В северной Европе этот рис в торговле не встречается. 2) Североамерикансl(ИЙ рис. Привозится в Европу особенно из Каролины. 3) ОстиндсI(ИЙ рис. Идет из разных частей Ост-Индии и с Зондских островов и потребляется преиыущественно в Англии. 4) Итальянский рис, самый обыкновенный в Европе. Рисовая зола содержит: Кали......... Натра .. Магнезии Извести...... Фосфорной кислоты Серной кислоты Кремнезема . . . . Окиси .железа .No 124. рис нз Бехельбронна семя мякина 18.48 10.67 11.69 1.27 53.36 3.35 0.45 1.60 1.58 1.96 1.01 1.86 0.92 89.71 0.54 Уже из одного анализа золы видно, как мало питательна должна быть мякина или кожура рисовых зерен. Малая питатель­ ность риса в отношении к минеральным составным частям опре-
558 nРоизводсtво МУI<И, ХЛЕБА и КРАХМАЛА деляется еще и тем, что рис содержит менее 1°/0 пепла, что не замечается ни у одного из других хлебных злан:ов. Ионсон, на­ шедший, что обмолоченные зерна риса состоят из 20.9 частн млкины 11 79.1 част11 мучннстоrо зерна, показал, что ни в одном из (<?Чищенных от мш<ины) сортов ост­ индскоrо и амерю<анс1<оrо риса нет более 0.8°/0 золы: Воды Золы Мадрасский рнс . . 1.з.s 0.85 Бенгальскнii )) . . 13.1 0.45 Рнс Патна . . . . 13.1 0.36 Каролннсквll рнс 13.0 0.33 .Му1<а нз него . . 14.6 0.35 По анализам Пайена (No 125), рис содержит в 100 частях вы­ сушенных зерен: Крахмала• . . . . Белковых веществ . . Жирных » Сахара 11 камеди Клетчатки . . . . Солейнлнзолы... .No 125 ~G.9 7.5 о.в 0.5 3.4 0.9 Все прочие анализы подтверждают это богатство риса 1<рахма­ ло.м и эту бедность белковыми веществами, жирами и солями. Так, Поджиале (No 126) в свежих несушеных рисовых зернах нашел: Крахмала и· декстрина .. Белковых веществ . . Жнрных веществ Золы........ Воды........ .Nr 126 74.5 7.8 0.2 0.3 13.7 Бракконо в 1<аролинском (No 127) и итальянс1<ом (No 128) рисе (высушенном) нашел: Жирного масла •••• Сахара н декстрина . . Крахмала...... Белковых веществ I Клетчатки • . - . . . . Золыипотери........ No 127 0.1 1.0 85.Q 3.6 4.7 5.3 ~ 128 0.2 Следы 84.0 3.6 4.8 7.4 1 Вероятно,. здесь говорится тольн:о об одной нерастворимой части белковых веществ. Другая часть, вероятно. в потере.
tРВЧИХА 559 Бибра, анализируя два сорта (NoNo 129 и 130) рисовой му1<и, нашел в них ту же бедность белковыми веществами: No 129 No 130 Воды . .... .. .... . ... 14.00 14.30 - Бсшсовины 11 растворимых белковых веществ.... . . 0.59 0.63 Творожнны (г лютнны) . . 0.71 9.10 Фнбрнпа .. . . . . 6.52 6.70 Ден:стрина 11 сахара . 1.97 2.30 )l{нра....... ... . 0.90 0.87 Крахмала . .. .. . 75.91 75.09 Содержание азота . . . 1.12 1.35 В зернах риса Бибра нашел от 1.17 до О. 77°/0 азота (плот­ ность 1.44-1 .37). . .. 1 ·Между растения.ми, которых семена идут на пищу челове1<у, первое место, после злаl{ов, занимает греча или гречиха, потом стручковые растения. Гораздо ниже питательность других растительных веществ: I<артофеля, репы, .моркови и тому подобных корнеплодных и шишковатых растений, а также всякой зе­ лени и плодов. Сказавши несколько об грече и стручковых расте­ ниях, приведем таблицу состава, а следовательно, и питательности, корней, зелени и плодов, что покажет высокое место, какое семена занимают между всеми питательными веществами растительного происхождения. Гречиха. Гречиха (бот. Polygonum fagopyrum и Polygoпum tatarlcum) весьма распространена в России. Она может считаться пред­ ставителем та1< называемых листоростных растений, которые, в от­ личие от злаков, имеют большую поверхность листьев и потому этими листьями поглощают много питательных веществ из воздуха. Оттого гречиха удается на всякой почти почве, даже на тощих и сухих песчаных и известковых почвах. Различают два главные вида гречихи: обыкновенная гречиха (Polygonum fagopyrum) и татарская гречиха (Р. tataricum). Последняя отличается от обыкновенной rречихи малыми зелеными листьями, твердыми и маленькими зернами, снабжеf!ными по краям зубцами. Мука из татарской гречихи хуже, чем из .обыкновенной, чернее ее, тяжелее и горче. Относительно I(лимата гречиха столь же снослива, как и ячмень; ее разводят до 72° с. ш. Из десятилетней сложности горыгорец- 1 Кроме исчисленных семян зла1сов употребляют еще npoco, сорго, дурри (в Африке) и др .• но так I<:ак употребление нх ограничено н све~ дения о них малы, то мы не rовориI.1 о них подробнее.
560 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И. ХЛЕБА И I<PAXMAJtA ких опытов видно, что созревание гречихи, считая от ее всхода, происходит в 87 дней, средняя темпера тура I(ОТорых 14. :)2. С11едо­ вательно, гречиха требует тепла даже меньше, чем ячмень, именно 1233°. По исследованию Ценнска, гречишные зерна, высушенные при 100°, содержат: Оболочек............. Белковых веществ Крахмала...... Сахара 11 J{амедн . }1{11ра....... . .. . No 131 26.9 10.7 52.3 8.3 о.з Горсфорд· и !{рокер получили при анализе татарской гречихи из Гогенгей1'Ш (No 132) и венской гречневой муки (No 133) еле- дующие числа: Белковыхвеществ...... Крахмала.......... Клетчатки, сахара, камсдн . Золы........···· . . . No 182 No 133 9.94 44.12 46.26 2.30 6.88 65.05 36.46 1.09 I<ноблох наше11 в 100 частях гречишных зерен средним числом: .No 134 11спысушенн1~х сух.11х Крах~1ала...... Клетчатки..... Белковых веществ Золы...... Воды....... ... . . 51.91 23.12 8.58 2.20 14.19 Наконец, Бибра нашел в крупе из гречихи: Воды ..... Белковинь1..... Глютины .. Фибр1mа ... Камеди и сахара Жира. • • . . . . . К рахмалаJ клетчатки . . . Всего белковых веществ . мелкозерю1стая крупа 12.75 0.34 1.08 1.22 3.76 0.94 7Q.89 2.64 60.50 26.9,! 10.00 2.56 No 136, крупная крупа 13.75 0.43 1.30 1.83 4.29 1.30 78.09 3.56 Эти анализы показывают, что гречневая крупа и гречневая мука, в таком количестве употребляемые в России, составляют одни из довольно хороших питательных веществ относительно содержания
С1l'РУЧt<овьtв и ДРУГИЕ РАСТl!НИ.Я, УПОТРЕ.БЩ1ЕМЫВ в ПИЩУ 561 беm\овых и безазотистых веществ. По I(райней мере, в этом отно­ шении они могут соперничать с рисом, в особенности судя по ана­ лизам NoNo 131-134. Анализы Бибра дали уже чресчур мало бел- 1совых веществ. Бишоп (No 137) и Бибра (NoNo 138-141) нашли в золе гре­ чихи (NoNo 137, 140 и 141) и гречневой I<рупы (NoNo 138 и 139): I<алн... . Натра . . Магнез1111..... . . Извести... .. .. Фосфорноii 1шсJюты . . . . . Серной » Крсмнеэема...... Оюrсн железа н потерь . Хлора..... • . . . . . . 100 частей зерна содержат пепла.......... No 137 8.74 20.10 10.38 6.66 50.07 2.16 0.69 1.55 2.125 м 138 24.54 7.75 11.69 1.74 49.45 1.36 1.94 1.53 --, 0.60 1 No 139 26.43 4.00 14.10 2.86 46.76 2.00 1.88 2.07 0.932 М140 20.77 9.03 12.34 4.80 46.71 2.05 0.08 2.30 2.00 ].05 .No 141 25.36 3.20 14.53 1.79 49.22 2.13 0.06 1.87 1.90 1.08 Из этих чисел nидно, что зола гречихи ничем не уступает золе 11учших зерновых злакоn относительно питательности. Стручковые и другие растения, употребляемые в пищу Чтобы дать понятие о питательности разных других расти· тельных веществ, приводим нес1<:олько таблиц, показывающ1-1х состав таких растении. Все нижеnриведiнные анализы отнесены к невы­ сушенным, но подсохшим проду1{там, 1<акие обы1<новенно находя-rся в продаже: .No142 ~~143 .No144 No145 1i146 No147 I<рахмала и де1<стр11на . 63.3 45.4 44.2 57.7 44.0 26.6 Бел1совых веществ . . . 14 .4 22.8 24.2 21.7 29.О 38.3 Жирных » . 1.9 2.7 1.6 1.9 1.5 7.9 Пепла, пли золы . . . . 1.7 3.6 3.6 2.9 2.4 2.8 Клетчатки• . . . . . 4.2 6.2 12.6 3.2 7.7 14.6 Воды. . . ... 15.5 19.3 14.0 12.7 15.4 10.2 No 142 - средний состав пшеничных зерен, лишенных верхней оболочки. No 143 - обыкновенные бобы белые. Оболочка семян соста- вляет около 7.5°/0 в~са всего семени. 1 Без песка, который от жернова мельницы. :а То же. 36 Зах. 2207• .П. И. Ме1шелеев, т. XVII.
562 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И, ХЛЕБА И J<PAXMЛJIA No 1.:!4 - бобы. Оболочки составляют I 5°/0 • No 145- обьн<ноnенный горох. Оболочю·I составляют 9.5°/0 • No 146- чечевица. Кожица= 8.50/0 • No 147-лупинус. 0болочка=23.5О/0 • Все эти ана,пизы сделаны Поджиале. Они ясно показывают питательность бобовых семян. Состав золы этих семян та~<же весьма сходен .с составом золы крови. Nl 148 N.! 149 Nl 150 .N~ 151 Сахара....... . 6.44 ~l.55 10.59 10.70 Кислот...... . . 1.84 1.33 0 .82 0.56 Пектиновых веществ 1 • 0.91 0.55 0.97 0.66 Белковых веществ . . . 0.49 0.57 0.62 1.01 Золы... . ... . . 0.57 O.GO 0.34 0.60 Оболочек п зерен . . :}4.48 5.80 1.77 6.10 Клетчаткн . ..... Боды. . . . .... . 85.27 87.12 Sll.87 79.7 No 148- красная малина средней величины. No 149 - лесная земляниI<а. N~152 .No153 No154 2.25 6.83 7.00 1.33 0.85 0.07 6.87 7.52 4.62 0.43 0.45 0.26 0.55 0.36 0.28 3.33 1.59 3.81 86.24 s2.0~1 83.95 No 150- зрелые виноградные ягоды, из 1соторых получается вино клейнберrер. No 151 -слад~<ие черные вишни. No 152-темнокрасные сливы" No 153- яблоки: большие ранеты. No 154·-rруши. Все эти анализы сделаны Фреэелиусом и его ученшсами. Два нижеприведенные анализа (NoNo 155 и 156) принадлежат Р. Гоф­ ману. No 155 ..No 156 No 157 n ь n ь Воды. . . ...... 85.52 62.33 76.08 Белковых веществ . ... ' . 2.83 19.54 2.08 5.52 2.2 Безазотистых веществ • 9.88 1 30.30 ! Кроме: 0.46 J 71.40 80.72 20.2 клетчатки . ... . 0.13 J пепла . ......... 1.31 9.06 5.17 13.76 1.0 No 155 - капустные листья: а - свежие, Ь - сухие. No 156 - свекловичные листья: а - свежие, Ь - высушенные. No 157- свекловица. Средний состав корней. Из этих анализов видно, что капуста цредставляет сравни" тельно очень хорошее питательное вещество. В нижеследующей 1 Или растительные слизисrые вещества. Они не содержат азота 11 служат в питании, вероятно, вместо сахара, 1срахмала" жира и т. п.
С'l'РУЧl<ОВЫЕ И ДРУГИЕ PAC1'EI-IИ~, УПОТРЕБЛ)ШМЫЕ В ПИЩУ bD6 'rаuлице приведен состаn пепла не1(оторых из растений, употреб­ ляемых n пищу. No 144 1 N!;! 145 No 157 No 155 W:зу н Ogston GriepenkcrI Schienicnmp l{алп....... 43.52 41.70 51 .10 17.05 Натра . . .. 2.40 - - - Извести . . . .. 4.70 4.78 2.45 25.88 Магнез1111 . . . ' .. 5.62 5.78 2.94 15.09 Ою1си железа . . 0.12 0.18 0.35 2.86 Серной ЮIСЛОТЫ . 0.18 4.47 2.30 - Кремнезема . . . .. 0.74 0.68 0.19 6.58 Углекислоты . .. . 2.80 0.82 - - Фосфорной IШСЛОТЫ . 30 .64 36.50 10.77 23.91 Хлористых солей . .. 3.17 5.60 29.89 8.63 Последние и многие другие анализы по1<азывают, что бобы, горох и т. п. богаты фосфорною 1<ислотою и вообще содержат те же почти минеральные составные части, как и злаки. Что ка­ сается до I<орней зелени, то они богаты щелочами. Особенно важно заметить богатство I<апусты (No 155) известью, I<оторой очень мало п хлебной золе. Теперь заметим, что из всех частей растений семена обыкно· венно суть самые богатые содержанием белкового вещества. Это не случайность, а необходимость, потому что белковое вещество входит в состав I<аждой растительной 1слеточ1<и, и :молодое растение, выходя из семени, питается только эле.ментами, в нем заключаю ... щимися. Пока растение не пустит 1сории и не развернет листья, до тех пор оно не способно перерабатывать газообразную и мине• ральну10 пищу в необходимые вещества. А потому всякое семя эа~шючает достаточно пищи для первого периода развития заро• дыша. Точно то же относится, конечно, и до яиц животных. 36*
Ь МЕЛЬliИЦАХ И ПОМОЛЕ ЗЕРЕН Помол зерен имеет главною целью раздробление зерен и отде­ ление наружной, клетчатой, а потому непитательной оболочки хлебных зерен. Помол бывает двух главных родов: на му1{у и на 1\pyny. По­ следний так мало отличается от первого, что мы об нем с1\ажем только несколы<о слов, описавши способ помола на му1<у. Чтобы точнее понять сущность производства, должно сю1зать о наслоении зерновых оболочек. Каждое зерно злака сидит в твер­ дой пленке, богатой 1<реннеземом, часто снабженной остыо, или усом. Мы уже знаем, что при молотьбе рожь, пшеница, голый овес и прочие зерна выходят из этой пленю-1 (или мш\ины, J(O>I<ypы). Веяние отдеяяет от зерен эти пленю~. Другие зерна n умолоте остаются в своих nлею<ах: полба, ячмень, овес и др. Та1<ие зерна обрушивают, т. е. сдирают с них пленку, nponyc1<aя их в мель­ юще :между жерновами, которые ставят так далеко друг от друrа, чтобы зерна не раздавились, а толы<о облупились или чтобы тольно раскололась пленка, их окружающая. Отставшую или отс1<очившую плеву отделяют веянием. Итак, мы имеем зерно без плевы. Такое зерно состоит из се­ мени, облеченного ко:жицею, состоящею из многих слоев. Все tiаружные слои оболочек называются у зла1<ов не семенною, а плодовою оболоч1<ою (pericarpium). Только самые внутренние слои оболочек суть настоящие семенные оболочки. Таким образом, глав- 1-1ых слоев, например в пшеничном зерне, пять: 1 лодовая Средний » (sarcocarpium) желтоватый, клетчатый, No 3" 11 { Наружный слой (epicarpium) бесцветный, однообразный, No 2. оболочка Внутренний .,, (endocarpium), тонкий, I<летчатый, No 4. Семенная { Наружная скорлупа (testa), неяшая желтая ко>1шца, No 5. оболочка Внутренняя бесцветная зародышная кожица, No 6. 1 Их можно различить, размаt.tявая зерна в воде, щелоке и 1шспотах и САирая оболочки тонкпм ножом.
О МЕJIЬНИЦАХ И ПОМОЛЕ ЗЕРЕН 565 С самой наружи пшеничного зерна находится (первая после пленоl() 1<ожица, снабженная сверху пyшI{Ol\·r (epidermis), No 6. За всеми этими оболоч1<ами внутри лежит (мучнистый белок) та смесь крахмала ~и белковых веществ, I<оторая и составляет пита­ тельные части зерен. Все :же оболоч1си не питательны. Отделить их есть первая и главная цель помола. Если 100 частей (по весу) пшеничных зерен оставить на не­ с1<ОЛЫ(Q часов в воде, потом высушить и смолоть на I\рупу, т. е" грубо, то часть оболочек отстанет от внутреннего ядра. Отделивши муr<у и I<рупу, оставшиеся отруби смелем опять, просеем и смелем снова и та1< далее до шести раз. Тогда останется до 18 частей отрубей. Но не должно думать, что это толы<о одни оболочки: вес их меньше этого. Эти отсеянные отруби состоят из оболочек и ближайших J{ ним слоев семени. А эти самые наружные части семени (а не зерна) состоят из больших J{Лето1(, содержащих очень мало ирахмала и очень много бел1<овоrо вещества. Этот слой семени так плотно пристает к оболочкам семени и плода, что до сих пор нет средства отделить их друг от друга механичес1<им путем на мельницах. ВСЯI(Ие отруби с самых лучших мельющ · неизбежно содержат наружный слой бе11ковоrо вещества семени. Эта-то потеря белко­ вого вещества в виде отрубей и была причиною появления целого ряда исследований, старавшихся доказать, что отруби вредно и невыгодно отсеивать. Другие утверждали противное. Вопрос, по­ видимому," решается окончательно исследованиями Меж-Мурье, о которых мы СI{а>Кем подробнее при хлебопечении, когда будем рассматривать вопрос об отрубях. Теперь заметим только, что Меж-Мурье нашел, что отруби придают хлебу темный цвет только потому, что именно содержат тот слой оболочек, который мы означили No 6. А потому и ясно, что для получения белого хлеба или нужно уничтожить действие веществ этого слоя, или необ­ ходимо брать муку, не содержащую его. Первый способ еще новый, мало распростране1-1ный способ. Второй давно замечен практикой и на нем-то именно основаны все усовершенствования в мельни­ цах и в помоле. Ближайшая практическая или, правильнее, про­ мышленная цель, к которой стремится мучное производство, осо­ бенно пшеницы, состоит в том, 1tтобы из даннсго количества зерен noлyttumь no BOЗJ,lOJICHocmu большее иоли~lество белой или тониой муf(,и. Полное отделение одних наружных оболочек было бы невыrодноt как можно понять из всего предыдущего, потому что тогда бы отруби состояли только из этих оболочек и мука бы содержала то вещество, 1<оторое делает тесто темным. Это отделение притом и невозможно. i~ В caмol\I существе промышленного требования заключается, значит, условие 1 чтобы на мельнице не было стодь мелкого пере-
566 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И1 ХЛЕБА И I<РАХМАЛА мола, при ~<отором I< муке подмешаются те части отрубей, I{ОТорые делают муку темною. В этом отношении: чем грубее помол, тем лучше. При мелI<ом помоле и часть оболочеI( измельчится в му1\у. С другой стороны, при грубом помоле отруби•удержат много мучнистого вещества, !\Югущего давать хорошую му1{у. Итаt<, практю<а должна держаться средины и уметь, по произ­ волу, увеличивать и уменьшать I<руnность помола. А IШI{ I{руп­ ность или мелкость помола зависят от строгости механизма, в осо­ бенности от жерновов и от Таt(ОГО устройства мельницы, при I\ОТО­ ром легко управлять крупностью ИJIИ мет<отою помола, то это усло­ вие и по1<азывает ясно одну из целей усовершенствования ме11ьниц. Разные части семени, дающие му1<у, смотря по тому, ближе ли они .11ежат к наружи, ИJIИ дальше отстоят от нее, обладают не­ одинаковою хруш{остью или неодинаl(овым сцеплением. Вяз1{ость оболоче1\ и наружного слоя белкового ве1цества семени, особенно если се~ш было с.мочено водою или паром, благоприятствует тому, что они под жерновом не изыельчаются сто11ь мелr<о, 1\а1< внут­ ренние части се:\1ени. Потому-то столь часто зерна перед помрлом смачивают. Но чрез это смачивание мука часто портится. Чтобы достигнуть точного отделения внутренних частей зерен от наруж­ ных, весьма часто сперва мелют на I<рупу, т. е. I<рупно. Тогда внутренние части, 1<а1( наиболее хруш<ие и белые, дают белую муку, наружные }1учнистые части превращаются n l{pyny, а оболоч1<и отскакивают и не успевают разла~rыватьси, т. е. не подмеши­ ваются I( муке, а остаются n виде листочков. Отде.пивши отруби, крупу ~tелют еще раз и ме"1ьче прежнего. Вновь отсеивают отруби и вновь мелют на муку. Этот-то способ и дает му1\у разных сор­ тов, т. е. смешанную с б6льши~1 или меньшим 1<оличество~1 обо­ лочек. При простом помоле, прямо на му1(у, НИ({ОГда не может получиться столь хорошая мун:а, I{ак при повторенном или дроб­ ном помоле, потому что для получения хорошей му1{И нужно .молоть мелко, а тогда и отруби частью измельчатся, следова­ тельно войдут в состав му1<и. Чтобы отделять каждый раз муку от отрубей, служат разного рода пе1<левальные снаряды, или сита. Считаем необходимfымJ заметить здесь, что по новым исследова­ ниям, особенно по Меж-Мурье, видно, что желание иметь белый пшеничный хлеб не совпадает с сохранением питательнейших частей зерна для пищи и с условиями удобоваримости хлеба. Меж-Мурье по1(а3ал, что оболочка No 6 1 способна превращать белый хл.еб 1 Ее можно получить из пшеничных зерен следующим образом: зерна размачивают в соленой воде. Тогда легко сдираются вес слон до шестого, а No 6 остается на семени. Слой этот не содержит 1ш I<лейковины) ю1 крахмала, а особое вещество (цереалнт), о котором будем rоворить впо­ следств1щ.
О МЕЛЫiИЦАХ И ПОМОЛЕ ЗЕРЕН 567 в черный, I<J(ейковину переводить из твердого и упругого состоя­ ния ее в ЖИДI(Ое, растворимое; что та же оболочка заставляет I{рахмал подвергаться ою1санию и разрушению, что действие ее не останавливается при нагревании до 100); что соли .меди, щелочи и квасцы прекращают ее действие (потому-то часто прибавляли их I( тесту). Эти свойства оболочю·I No 6 делают подмесь ее к хлебу весьма важною, потому что хлеб, содержащий ее, переваривается очень лerl(O, потому что Cl{opo переходит в растворимое состоя­ ние. Высшие сорты пшеничной (1(рупичатой) муки от того пере­ париваются гораздо труднее, что не содержат оболочки No 6. Серая пшеничная му1ш переваривается леГI(О, потому что содержит часть оболочек и между ними No 6. Животные, 1<оторых I<ормили одним чисто белым хлебом, без No 6, вскоре уыирали, тогда 1<а1< серый nшениLJНЫй хлеб, с оболоч1{0Ю No 6, один был достаточен для nитаниs~ и сохранения жизни животного. С друrой стороны, под­ мешивание оболоч1<и No 6 I< муl(е влечет за собою: подмесь сосед­ них с нею непитательных и бесполезных оболочеI(, разрушение значительного I<Оличества питательных веществ при самом хлебо­ печении, I<ислый ВI\ус хлеба, черный цвет его и проч. Потому-то nо.~шое решение вопроса об роли оболоч1\И No 6 в приготовлении хлеба должно ждать от дальнейших исследований. ИтаJ(, превращение зерен в .му1<у состоит в двух главных при­ емах: в раздроб11ении зерен и просевании. В мелком, домашнем хозяйстве оба эти приема совершенно разделены, и обыкновенно помол бывает простой, и отсевание, а иногда и само размельче­ ние зерен, производится ручною работою. Тю< же было и в древние времена. Несомненно, что измельче­ ние зерен производилось сперва между I<амнями и в ступах ра­ ботою челове1<а. Тот ручной жернов, J(ОТорый находится иногда, еще и до сих пор, в употреблении [ ... ] в некоторых бедных гористых странах Западной Европы, есть, конечно, одно из дав­ них изобретений, потому что механизм его очень прост: два круг­ лых 1<амня фута в два диаметром-один лежачий, другой движу­ щийся (бегун). В центре верхнего жернова отверстие, чрез кото­ рое сыплется зерно. I< окружности верхнего камня прикреплена жердь, у1(репленная в потолок. Вращая жердь, заставляют бегун размалывать зерна. Мука высыпается на окружности камня и про­ севается. От этого простейшего устройства мельничного постава до самой сложной, так называемой американской машинной мельницы переход постепенен, но громаден, хотя принцип остается тот же. На ручной мельнице один работни1{ намелет худ9й муки с отрубями много-много человек на 30. На лучшей американской мельнице, приводимой в движение паро.м, человек 20 рабочих намелют хо­ рошей муки на 100-150 тыс. человек; следовательно, каждый
568 ПРОИЗВОДСТВО МУl<И, ХЛЕБА И I<РАХМЛЛА рабочий намелет на 5 тыс. челове1\. На обы1,новенной мельнице получают до 50°/0 хорошей муки, на амерюсанс1\ой до 75°/0 • Описание устройства мельниц разделено в последующем изло­ жении на следующие отдельные части: О двигателях, ка1<ие употребляютсsr для движения постава, для просевания и тому подобных частей всего производства. Об обыкновеняо.J~ устройстве .лtельниц: а) о жерновах, и1ш поставах, и Ь) о ситах, или пеклевальных снарядах. Об устройстве a.;'Jtepuкaнc1cux .лtельниц, а именно: а) об рас­ положении исполнительных снарядов, Ь) об очищении зерен, с) об движении зерен и муки, d) об охлаждении му1(И и е) об рас." чете мельниц. О 1,aлuндpurtec1~ux .1ttельни1{ах. О разных способах nодола, или способах в данной мельнице из данных зерен получить наибо"11ьшее кош1чество белой муки. О .Jtельнш~ах для обрушивания и превращен.ил о тсрупу. Свойства а ucnы тан ие Jty1cu. 1 О мельничных двигателях Невыгода ручной работы, или вообще работы челове1<а, стоJ1ь понятна, что незачем о том и распространяться. Ручные мельницы употребляются разве при I\райней нужде, отдцленности и тому подобных причинах. Да, !{роме того, употребляют иногда ручные мельницы для помо1ш зерен на крупу, если требуется ее незначи­ тельное количество. Ручные мельницы употребляются и до сих пор в значительном количестве, если не для помола хлебных зерен на муку, то для других целей: для приготовления горчицы, дш1 кофе и т. п. Все такие мельницы делятся на два главные рода: )1ета.т~лические и каменные. Представителем первых служит всюду 1 Для желающих устроить водяные мелышцы рекомендуем сочпне­ ние В. В. Писарева «Общепонятное руководство к устройству му1<омоль­ ных мельниц, приводимых в движение водою или силою животных»; СПб., изд. 1-е, 1860; изд. 2-е, 1861. В этом сочинении рассмотрены и описаны простейшие способы устроАства водяных мельниц, начиная с разведки :местности и кончая подробностями относительно расположения и устрой" ства чаете~. Кроме того, можно по совету Вагнера предложить: Hartman. Handbuch des Maschinen- uпd Fabrikwesens, II, 2, 1025. -А. vоп Burg в Энциклопедии ПрехтеляJ статья «Miihlen»J часть Х, 1. - Welnholz, Handbuch des Miihlenbaukunst. 1840. - К. Kиhrzert. Lehrbucl1 des Mfihlen- baukunst. 1836, 2 части. - Schlegel. VolJstand. Miihlenbattkunst. Leip" zig, 1849. От себя мы рекомендуем, между прочнм, статью «Moulin» в «Cours complet d'agriculture, sous 1а direction de Vivien», т. IV; также статьн Ф. Майера в поJiном собрании его со1шненнй, Москва, 1851; большое сочинение Вибе под названием: Uie Mah1miih1en (с атласом), Stttttgart, 1861 1 и несколько статей в «Armangaud PuЫfcations fndustriclles»,
. МЕЛЬНИЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 569 распр.остраненюш l{офейная мелеш<а. Остробороздчатый конус вращается в полом конусе. Здесь зерна режутся, крошатся, а не раздираютсн или мнутся, - оттого на таких мельницах и нельзя молоть хлебные зерна без того, чтобы не раздробить оболочки. Из ручных мельниц выгоднее других мельница Овида. Она есть уменьшенная водяная мельница. Вот ее устройство. На rоризон­ 'rальном валу, который двумя ру1<оятками с обеих сторон вращают два челове1<а, насажено вертиl(альное большое зубчатое колесо. Его зубцы зацепляют эа шестерню (малое зубчатое колесо), наса" женную на вертю{альную ось. Эта ось свободно проходит в от" верстие нижнего неподвижного жернова и скреплена с верхним жерновом, та1' что вращение оси приводит верхний жернов в дви­ жение. }l{ернова диаметром ОI<оло 2 футов, высотою каждый около 6 дюймов. Оба жернова окружены просторною !{ороб1<ою, чтобы муI<а не пы11иш1. ДJш засыш<и зерен над ящиком устроен такой же точно I(ОВШ или вороюш, 1<акой будет описан и при обыкно­ венной мельнице. Сбоку в ящике, окружающем жернова, сделано отверстие для выхода муки. В дне ящика сделан наклон к этому отверстию, та~< что смолотая мука будет непременно высыпаться n это отверстие. ВерТИI(альная ось, на l{ОТорой насажены бегун (верхний жернов) и шестерня, может быть посредством особого винта, находящегося снизу, поднята или опущена" Чре3 это рас­ стояние между жерновами может быть увеличено или уменьшено д;ш разного помола. НасеЧI{а жерновов обыкновенная. Бегун дол­ жен делать 01<оло 100 оборотов в минуту, а как руками в ыинуту делают обыкновенно около 30 оборотов ворота, столь .малого, J<al{OB он делаетсн в этом случае, то число зубцов на шестерне должно быть примерно в 31/ 2 раза менее числа зубцов большоrо зубчатого 1<олеса. Обыкновенно на нем 01<оло 36 зубцов, а на шестерне 13 зубцов. Все устройство ыоже.т быть сделано почти всюду домашними средствами, потому что зубчатое колесо может быть простое деревянное с горизонтальными зубцами (и.rrn так на­ зываемое лобовое, как на фиг. 1 I\олесо D), а шестерня может быть (как там же) простая с вертикальными деревянными палоч­ I<ами (цев1<ами). Вполне устроенная, такая :мельница, с хорошими жерновами и с многими усовершенствованиями, стоит в Париже около 1000 франков (около 250 руб.). При домашней постройке она не может обойтись дороже 60 руб., не считая жерновов. Такая усовершенствованная ручная мельница мелет _двумя работниками в час около l1/2 пуда муки. Иногда такая мельница может быть полезна в хозяйстве, осо­ бенно в отдаленных от поселения местах, для помола крупы и т. п. Какова бы ни быпа ручная мепьница, она все-та1{И невыгодна, потому что требует мноrо личного труда, В техническом отноше-
570 ПРОИЗВОДСТВО МУl<И, ХЛЕБА И КРАХМАЛА нии она есть прибор весьма несовершенный, потому что жернов ее не довольно тяжел и движение рукоятl{ою недостаточно однообраэно, а пото:\rу и мука неравномерна, и отруби получаются слиш1<ом богатые питательными веществами. Уже в древности известны были мно1,ие мельницы, приводимые в движение животны1ни и водою. Сила животных может быть при некоторых местных обстоятет)ствах (например в зимнее время и при недостатке другой работы или другого двигателя) с выгодою 11рименена I( помолу зерен. Для того устраивают вертикальный вал, вращающийся. на шипах. В этом вертиl{альном вале укрепляют два или более горизонтальных бревна, t< которым приделывают постромки для животных. )l{ивотные, xoдSI I{pyroм вала, приводят в движение вал и весь механизм, с ним соединенный. Соединение необходимо произвести, посадивши на вал большое (и тем боль­ шее, чем медленнее ходят животные) эубчатое 1<олесо, зубцы I{oтoporo соединены с шестерней веретена (оси), на которой при­ креплен бегун. Обыкновенно сцепление еще более сложно, потому что необходимо большое увеличение с1<орости. Бегун должен делать по меньшей мере 60 оборотов в минуту, а животные едва сделают в это время 2 оборота. Положим, что на шестерне той оси, на которой сидит бегун, 1О зубцов и его окружность (обыкновенно при деревSiнноlt шестерне она боJ1ьше этого) около 30 дюймов. Тогда при простом сцеплении большое I{олесо должно иметь 300 зубцов, если лошади делают 2 оборота в минуту, чтобы бегун сделал 60 оборотов в минуту. А имея зоо· зубцов, колесо должно иметь в окружности (не менее) 900 дюИмов или в диаметре более 4 саж., что было бы весьма громоздко и дорого. А потому в по­ добных обстоятельствах привод делают сложный. Колесо, 1<оторое двигается лошадьми (положим, с 121 зубцом) 1 сцепляют со вто­ рою осью (шестерня которой, положим, имеет 24 зубца). На этой оси наезживают колесо (положим, с 60 зубцами), 1<оторое уже сцепляют с шестернею бегуна (если она имеет 1О аубuов, то бегун и сделает 60 оборотов в минуту). Итак, приводя мельницу в дви­ жение животными, должно иметь сложный привод. Его обьш:новенно у нас делают из дерева, а потому при передаче движения теряют весьма много силы даром, на трение зубцов, на качание неплотных осеИ и т. п. Другая невыгода такого двигателя - его неравномер­ ность, что имеет непременным сле.п.ствием неравномерность помола. Притом, как иэвестно, животные, употребляемые для такой работы, скоро портятся. В новейшее время в Англии и Америке устроены многие по­ движные конные мельницы, иногда весьма пригодные к практике, потому что часто выгоднее привезти мельницу I< СI{Ладу зерен, чем привезти зерна к мельнице и отвезти их обратно. В TaI<OM
~ЕЛЫ·IИЧiiЫВ ДВИГАТЕЛИ 571 случае устраивают подвижную мельницу на I{олесах. Вертикальное веретено, на 1<отором сидит бегун, снабжено снизу коническою шестернею (металличеСI{Ою ), н:оторая сцепляется с вертикальным металличес1<Иl\·1 же н:олесом, насаженным на гориэонта льной оси. На этой же оси посажен барабан, на I<оторый можно надевать бес1<0нечный ремень, идущий от н:оююго привода (или от ло1<омо­ биля). Веретено бегуна опирается своею пятою в конец рычага или на винт, которые можно подымать и опус1<ать 1 чтобы сближать или удалять жернова. 1 В час на J{аждую лошадь средним числом можно считать 3-5 четвериков перемола на муку. Понятие о ветряных лtельниr~ах эавезено в ЕЕропу 1<рестонос­ цами" 1\оторые видели эти мельницы иа Восто1<е. В настоящее время они более или менее всюду разведены, где нельзя по каким­ J1ибо причинам заменить их водяными или паровыми мельницами. Ветряные мельницы представляют, I!онечно, ·многие незаменимые удобства, а именно: дешевизну, всеобщее распространение двига­ тели и nростоту устройства. Но они имеют и многие важные не­ достат1(И. Главный из этих недостатков лежит в природе самого двигателя, а именно - в неравномерности ветра" Иногда его вовсе нет, и тогда мельница должна стоять; иногда его мало, и тогда нельзя молоть, потому что бегун будет тихо ходить и зерна будут давиться> а пе l\ЮJються. В иной раз ветру так много, что вращение бегуна чресчур быстро, и тогда мука перемнется и сильно пере­ греется. Но многие из этих недостатков легко устранить) · если вниматепыю рассмотреть сущность .пела, а потому ветряные мель­ ницы составляют, по дешевизне двигателя, один из мукомольных приборов, 1<оторые всегда останутся и будут совершенствоваться. Только лучшие амерю<анские мельницы со всеми надлежащими усовершенствованиими могут вытеснить ветряную мельницу, если только первые будут всюду заведены. При малом годовом помоле, при затруднениях для устройства водяных мельниu, при незначительном основном капитале и при дороговизне всяких машин - что не редкость у нас в России во многих местах - надо непременно обратить внимание на ветряные мельницы. Ветряные мельницы и при прочих равных с водяными мельницами условиях. особенно при одинаковых жерновах (поставах), обыкновенно дают худшую муку, особенно в общей сложности uелого года. Это зависит главным образом от неравномерности движения бегуна, т. е. от неравноП скорости движения крыльев. Этого должно 1 Чтобы поt\азать примерную ценность та1шх мельниц, приводим, что трехконная мельница с чугунным ста1шом, с английскими (из Derbyshire) жерновами в 3 фута диаметром, стопт 01<0по 300 руб., с французскнмн жерновами (из Bttrr) окшrо 400,
572 ПРОИЗВОДСТВО !w\Yl<И, ХЛЕБА И l<РАХМАЛА особенно избегать, а избегнувши этого, легко достичь вполне удовлетворительных результатов помола. Мы опишем сперва общее устройство обы1шовенной ветряной мельницы, а потом упомянем о средствах, могущих уменьшать или увеличивать скорость вра­ щения такой мельницы. Одно из главных отличиtt в ус;ювиях ветряной и водяной мельниц состоит в том, что движение t<олеса последней происходит вследствие действия ограниченной струи воды на не1<оторые из частей колеса; в ветряной же мельнице движение I<рыльев про­ исходит в том самом воздухе, н~огрзниченная струя которого обыкновенно однообразно действует на все части колеса. Оттого плоскость. в котороИ вращается водяное l{олесо, всегда почти находится по наnравлению движения воды, а плос1<ость, в которой обращается ветряное 1<олесо, всегда почти перттендю<улярна к на­ правлению ветра. Другое главное отличие обоих родов мельниц состоит в том, что движение воды по жалобу имеет постоянное направление, потому весь механизм может быть раз навсегда поставлен по известному направлению. Для ветряных мельниц, напротив того, направление движения ветра изменяется. Оттого необходимо при обыкновенном устройстве крыльев иметь возмож­ ность переменять их направление. Этого достигают или повертывая всю мельницу по направлению к ветру крыльями, или только перевертывая к ветру кровлю, в которой находится ось вращения крыльев. Первый способ называют немецким, второй голландским. Оба они употребляются повсюду. Первый род мельниц есть самы'1 обыкновенный. ТаI<ие мельницы называют еще мельницами на 1шз­ .ТJах) потому что они вращаются на неподвижной подставке, назы­ ваемой 11:озлаJ1u. Голландские мельницы называются также шат­ ровыми, потому что шатром называют верхнюю вращающуюся часть всего здания. Последнип способ особенно применим к боль­ шим каменным мельницам, которые заключают в себе несколько поставов, сложные механизмы для сеяния и т. п., но он требует гораздо большей тщательности в устройстве всего механизма, потому его часто избегают. При обы1<новенных деревянных мель­ ницах немецкий способ устройства мельниц дешевле и проще, а потому практичнее для тех малых хозяйств, для которых по пре­ имуществу и предназначены ветряные мельниuы. Такие мельницы почти всегда бывают об одном поставе. Устройство такой мельницы видно из прилагаемого рисую<а (фиг. 1). Деревянный крыловый вал АВ в конце В оканчивается метал­ лическою uапфою, которая может легко вращаться в неподвижной втулке и должна быть смазана для уменьшения трения. Направле­ ние вапа должно быть наклонное, что придает прочность всему устройству и уменьшает трение вала в наружной втулке, которая
573 !iаkодится ОI(ОЛО места прикрепления I!рыльев. Общее на1<лонение вала 1с rориэонталыюй пинии делают от 8 до 15, даже до 20°. От этого наклонения выигрывается не толы\о в трении, но и в прочности и устойчивости мельницы. Тяжесть крыльев и их давление приходятся не н~ I<раю всего вала, а около его средины. Оттого и движение всеИ мельницы облегчается. Притом ветер Фиг. I. Немецкая ветряная мельНiща. весьма часто дует не по горизонтальной линии, а по наклонной к земле или, ка1< говорится, падает. Обыкновенно вал делается деревянный и обкладывается железом во втулке и около цапфы, но для уменьшения трения, для придания прочности и точности движения всему механизму весьма полезно делать его чугунным. На переднем конце (на голове) вала прикрепляются четыре или редко шесть более крепких, но тонких и по возможности легких деревянных брусьев. Они при1<репляются перпендикулярно к валу и служат основой для крыльев. Их называют мaxa.AUl (Wind-ruthen, bras); длина их обыкновенно 20-40 футов, толщина [площадь с~ч~­ ния] около вала 1 фут на 7-9 дюймов, а к концам они сужи-
ПРОИЗВОДСТВО М:\'I<И, ХЛЕБА И I<РАХМАЛА ваются. Самое устроf1ство нрыльев весьма разлиtшо в разных стра­ нах. Крыло ветряной мельницы, во nсш\ом случае, ~сть подражание перу птиц. Крыло состоит, во всяком cJiyчae, из маха, к 1<оторому прикреплены поперечные иглацы, или перья, начиная не от голов1<и вала, а отступивши от нее на 1/ 6 - 1/ 7 длины маха. Длина первых иглиц (т. е. ширина крыла) обыкновенно равна 1/6 - 1/ 7 длины маха. Иглицы скрепляются на своих свободных краях жердями. Иглицы укрепляются в махе или та~<, что мах делит иглицу на две равных части, или так, что иглицы делятся махом на две неравные части, и тогда та часть иглицы, которая обращена I< мельнице, делается длиннее (в 11/2-З раза) тot;t, которая обращена I< ветру. Для укрепления длинных махов весьма часто на I<онце вала ставят железный шест, и от концц его проводят цепи к средине махов, отчего они не гнутся от ветра. Иногда крылья делают широкими и короткими, но это неудобно, потому что требует крепких по­ перечных жердочек, и чрез то увеличивает вес крыльев и умень­ шает их прочность. Обыr<новенно во Франции 1<аждое крыло делается длиною около 6 саж. и шириною около 1 саж. и 1 арш. Эти 1<рыль~ в северной Франции устраиваются следующим образоr.1. На немного погнутых махалах, прикрепленных 1< валу, устраивают неравносторонние t<рылья (как обыl(новенная бородка пера). а именно: та часть крыла, которая обращена I{ ветру, 1 делается деревянною (из леr({ИХ деревянных дранок или луб:з), та част~), которая обращена к мельнице, делается из >1сердоче1< или решетю·1, укрепленной в махале. На этой решет1<е натягивают полотно. Полотняная nлос1<ость в 5 раз больше деревянная. Итак, махало служит местом, где соединяются и прикрепляются деревянная и полотняная площади крыла, 1{3.К ствол пера служит для при1{ре­ пления обеих бородок. Здесь обе эти площади сходятся под углом (как и обе бородки пера), обращенным против ветра. Этот угол двух площадей довольно значителен при начале крыльев, а чем дальше от вала, тем угол становится все меньше и меньше, так что при конце крыла обе площади - полотняная и деревянная - сливаются в одну плоскость. Вся полотняная поверхность ~<рыла образует изогнутую поверхность, потому что жердочки, на кото­ рых она лежит, находятся не в одинаковом наклонении I( валу и к плотности вращения крыльев, или махал. Ближайшие к валу жердочки (на первой сажени не делают их) у1<репляются под углом в 30::> к плоскости вращения, а при конце крыла жердочки, а еле" довательно, и вся (полотняная и деревянная) поверхность крыла наклонены к плоскости вращения только на 12-6°. Этот угол 1 Считаю иэщrшним говорить о томJ что плоскость каждого ~срыла стоит наклонно к плос1шсти вращения махов. Одно ребро его плоскости обращено к ветру, другое - J{ мельнице.
МЕJJЬJ-IИЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 575 наменяют от 12 до 6°, смотря по измсиешно yrла шшлонения вала· (от 8 до 15°). Величина поверхности ~<рыла определяется тою силою, t(акую должна иметь мельница, •<Ш{ мы о том СI{ажем после. Крылья на немец1<их мельницах имеют обыю·ювенно неСI{ОЛЫ(О меньшую поверхность и другое распределение nлос1{остей. Обыкновенно они делаются к 1\онцу У 11<е, чем в начале. Обе половинrш I(рыла, на­ ветренная и обращенная I( мельнице, у них одинаковы, каr< это видно и в приложенном рисую<е (фиr. 1). Этого достигают очень лerl{O, 1крепляя в махале G поперечные иглицы так, чтобы сере­ дина 1<аждой иглицы была на махе. Свободные I{Онцы жердоче~{ скрепляют Jонкой планкой и по всей таким образом составленной решет1<е нат)tгивают парусину. Каждая поперечная иглица лежит не в одной плосюJсти со своими соседними иглицами. Они образуют при начале 1<рылd (оrсоло вала) больший угол с плоскостью вра­ щения (или с валом меньший), чем при конце крыла, та1< что на­ тянутое на них полс;тно имеет слабо винтовую поверхность. Это общее начало устройства крыльев ветряных мельниц основано на том, что ОI<Оло вала 1 скорость вращения 1\рыльев меньше, чем при их конце, где сильно наклоненные 1<рылья представляли бы притом большое сопротивление движению. Таким образом в мель­ ницах разных родов эамечаю·r или совершенно плоские крылья, или вогнутые, или искривленные. Посредством бревна К (фиг. 1) мельницу можно поворачивать около оси СН по направлению к ветру та1<, чтобы направление ветра совпадало с направлением вала от А к В. Тогда ветер, ударяя в на1{лоненные плос1<ости крыльев, давит И}f вкось. Часть силы идет на простuе давление по валу от А I{ В, следовательно падает на цапфу. Др.} гая же часть силы ветра приводит крылья в круговое движение. На валу АВ насажено зубчатое лобовое ~солесо D (фиг. 1), 1<оторое сцеплено с шестерней (с наклонными цев1<ами) Е. Эта шестерня сидит на веретене или па оси, нижний ~I<онец I<оторой укреплен под нижним жерновом, а верхний­ в перекладине, идущей перпендикулярно валу АВ. К той же оси прикреплен и бегун. Расчет зубцов шестерни и колеса D в ветря­ ной мельнице очень прост. Необходимо, чтобы бегун делал в ми­ нуту 60-100 оборотов; так, например, если крыло ветряной мельницы при среднем ветре делает около 15 оборотов в минуту, то число зубцов колеса D должно быть в 4-5 раз больше числа цевок шестерни Е. Для увеличения прочности и точности механизма и для уменьшения бесполезных потерь от трения и качания весьма важно иметь чугунные передаточные колеса, и хотя это сильно увеличивает основной капитал мельницы, но с избытком возна­ граждается там, где мельница имеет достаточно работы. 1 На первой сажени нх не садят и не делают крыла.
576 nРОНЭВОДС'ГВО .МУl<И, ХЛЕБА Н l<РАХМЛЛА Чтобы набежать передвижения мепьницы при перемене ветра, иногда устраивают та1< наэываемые польские ветряные мельницы, с горизонтальными крыльями и вертикальным Еалом. Это устроttство представляет многие удобства при построИ(<е и расположении механизмов, но неудобно потому, что здесь все действие ветра в каждыИ .момент ограничено только одним I\рылом, оттого по­ верхность каждого крыла должна быть увеличена, и число I<рыпьев не может быть больше четырех (иначе одно I{рыло закрывало бы доступ ветра к другому крылу). Крылья в таю1х мельницах устраи­ ваются таким обрааом, что при повороте на ветер крылья стано­ вятся вертикально, а при повороте против ветра I(рылья гори­ зонтально опускаются, как клапаны, и та1шм образом не представляют сопротивления ни движению, ни ветру. Эти мельницы имели бы много достоинств, если бы были так усовершенствованы, чтобы могли давать равномерное движение, а то ош~ обыкновенно гораздо медленнее и неравномернее движутся, чем обы1<новенные, и оттого менее их удобны. Для успеха в помоле всякая мельница необходимо должна представлять равномерно скорое движение. При всей равно.мер­ ности двигателя движение бегуна может быть неравномерно, если сам бегун дурно устроен, т. е. если посажен неровно, так что нижняя сторона его не горизонтальна и не параллельна нижнему жернову. Тогда с одного бока будет трение больше, чем с дру­ гого, и муна выйдет неровная, следовательно помол худой. Второе условие неравномерности обыкновенно лежит в весьма плохом устройстве всех частей привода. Если ось, или вал, или 1<олесо D, или шестерня Е посажены неверно, криво, то, конечно, движе­ ние бегуна будет неравномерно. Это произойдет тем скорее еще, когда ось или вал качаются. Устранить эти первые недостатки необходимо при самом начале устройства ветряной мельницы. На худом поставе, с худыми жерновами и плохим приводом нельзя никаким двигателем получить хорошей муки. Устроивши все внут ... ренние части мельницы прочно и верно, можно достичь и на ветряной мельнице хороших результатов. Для этого необходимо только держаться нескольких правил, весьма простых для выполне" ния. Первое место между этими правилами относится до устрой ... ства самих I<рыльев. Крылья должны быть устраиваемы с rораэдо большею ветряною поверхностью, чем в наших обыкновенных вет· ряных мельницах. Необходимо, чтобы J{аждое крыло при на­ клоне от 30 до 6° имело бы поверхность до 60 I(B. арш. (т. е. при длине в 41/2 саж. и при ширине 10 футов). Тогда слабый ветер достаточен для одиоrо постава обыкновенной величины при 4 крыльях. Увеличение ветряной поверхности необходимо для того, чтобы при легком ветре полные крылья приводили бегун в дви"
МЕJiЫiИЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 577 жение надлежащей скорости. Тогда работа nри сильном ветре может быть сделана надлежащею, убавляя плос1<ость I<рыльев. Целая плос1<ость крыльев должна быть устроена для слабого ветра, а при сильном ветре часть полотна крыльев (или часть деревян­ ной плос1<0сти l<рыльев) должна быть снята или поставлена ребром. Чрез это самым простым способом уравнивается сн:орость враще­ ния I<рыльев и бегуна. А потому полезно, чтобы крылья, имея большую поверхность, состояли, по I<pat;tнeй мере отчасти, из по­ ло·rняной поверхности, 1<оторую леr1<0 снимать и вновь прибавлять. Отношение между числом зубцов I<олеса и числом цевок шестерни должно бы·rь основано на вышеу1<азанном, т. е. должно быть сде­ лано та1<, чтобы при слабом ветре (например при с1<орости ветра в 11/2 - 2 саж. в секунду 1) число оборотов бегуна было по­ требное для хорошего помола. Наглядным путем мельник может уже определить, сколько снять nолотна, чтобы при данном ветре nустить бегун с надлежащею скоростью. При более тихом ветре работать вовсе не следует. Для того чтобы иметь всегда под руками возможность увеличивать и уменьшать быстроту вращения крыльев, а следовательно 1 и уравнивать ход бегуна, могут слу­ жить. и другие средства. Самым простым средством для этого может служить увеличение или уменьшение сопротивления движе­ жению вала. Для этого можно увеличивать тяжесть, которую должен вращать вал, или трение, которое должно преодолевать. Для того может служить простой нажимной тормоз у оси глав­ ного колеса. Но при всех этих приемах необходимы большое вни­ мание и опытность со стороны мельника, чего не всегда можно ожидать. Лучшим способом для равномерности движения бегуна должно считать соединение двух способов: уменьшение поверх­ ности I{рыльев и центробежный умеритель. Главную роль должно играть уменьшение плоскости, а для окончательного уравнения скорости необходимо на оси или веретене, на котором сидят ше­ стерня и бегун, устроить самоуправляющий центробежный уравни­ тель вроде тех, 1<акие употребляются при паровых машинах. Этот уравнитель особенно полезен при порывистом ветре. Главное же правило для ветряной мепьниuы должно быть то, чтобы бегун двигался с надлежащею с1<оростью при слабом ветре при полных крыльях и при наименьшем сопротивлении всех остальных доба· вочных частей прибора. Для того необходимо и выполнение пер­ вого условия - верное устройство частей, которое уменьшает трение и позволяет слабому ветру передавать надлежащее дви·же­ ние бегуна. При полном отсутствии ветра и при самом слабом не­ равномерном - чтобы не стояла мельница без работы - необходимо t Эту скорость ветра можно легко определиtь по попету пуха. 37 Зак. 2207. Д. И. Ме11.11епеев, т. XVll.
578 ПРОИЗВОДСТВО .МУl<И, Х~ЕБА И l<PAXMAJIA соединить ветряную мельницу с приводом для движения ло­ ш~дьми или волами, - там, где 9То возможно. Тогда 1<апитал, за­ траченныt1 на устройство хороших приводов и дорогих поставов, будет приносить постоянный доход. Это приспособление очень просто и устраивается разными способами. Следующиt~ способ, nовидимому, проще других. Вал А (фиг. 2) должно сделать со ... ставно", - так, чтобы его можно было разнимать Оl(ОЛО места при­ крепления у втулки при В. Этот раэъем должно сделать не квадратныИ, а I<руглый с болтом) так что, когда болт вставлен, нолесо В должно вращаться при вращении крыльев, а когда болт вынут, то 1<рылья отделены от колеса, и притом в самой скрепе будет втулка nля вращения вала с лобовым колесом (но без крыльев, которые должно закре­ пить). В стене мельницы, по направлению от А I< С, должно сл.е ... лать отверстие, чрез которое должно пропустить и в r<отором укрепить вал СЕ от 1<онноrо привода. Этот вал должно соединить с валом АВ скрепою или муфтою С, или ка1<им-либо другим средством. Этот новый вал должен, очевидно, вращаться со скоро­ стью вращения крыльев, чтобы привести бегун в настоящее дви­ жение. Свободный конец нового вала скрепляется в Е с валом ЕО, лежащим на а и снабженном шестерней. Конец вала вращается на шипе, лежащем в неподвижной перекладине. Если этот целый вал ВСЕО сuепить с колесом KL, приводимым в "движение лошадьми, то мельница и будет приведена в движение. Положим, что мельница устроена так, что при вращении крыльев 12 раз в минуту бегун будет иметь требуемое движение. Положим, далее 1 что круг, который описывают лошади, имеет диаметр 31/2 саж. и лошади ходят со с1<оростыо l1/2 арш. в секунду, следовательно 30 саж. в минуту. А как окружность 1<pyra, которого диаметр 31/ 2 саж., равна около 11 саж., то, значит, колесо l(L, приводимое лошадьми в движение, сделает в минуту 3 оборота. Мы уже сказали, что для помола необходимо, чтобы новый вал сделал 12 оборотов в минуту, следовательно шестерня G, на нel\·t насаженная, должна иметь в 3 раза ·меньше цевок, чем лобовое колесо l(L, вращаемое лошадьми. Так, еспи на последнем 72 зубца, то на шестерне должно быть 24 зубца. ·при подобном устроИстве придется сделать только одно новое ~<:олесо и одну новую шестерню и три скрепы: одну у В, другую у С, третью при Е; следовательно, все устрой­ ство обойдется недорого, если местность богата длинными брев­ нами. Оно может быть применено ко всякой почти мельнице, уже готовой, если она имеет наклонную ось вращения, нисколько не изменяя ни ее веса, ни внутреннего устройс_тва. Чтобы прекратить действие лошадей, должно разнять сообщение у В и по блоку F поднять добавочный вал EG. Разнявши скрепу С и сообщая
МЕЛЬНИЧНЫЕ двиr ATEJIИ !)79 ось ВС болтом с 1<рыльями, можно заставить вновь деИстnовать nривод ветром. Чтобы привести в действие лошадьми, необходимо поворотить меJiьницу 1<рылы1ми от 1<онноrо привода, опустить вал ОЕ и сделать все CI(penы. Затраченный на та1<ое устройство кппитал незначителен. Это устройство дешевле всех других, по­ тому что требует толы\О одного I<олеса и одной шестерни и может быть добавлено поч1и I<o всшшн мельнице, уже готовой и дей­ ствующей. Разумеется, что то пространство, где помещены лошади ~ . , " . Фиг. 2. Конный привод для немецкой мельницы. и колесо, ими двигаемое, должно быть помещено на таком рас­ стоянии от мельницы, чтобы не мешали ее повороту и чтобы притом добавочный вал был по возможности короток. Описанное устройство имеет ту выгоду, что при нем не остается, во время деПствия лошадьми, в бездействии передаточное колесо, приво· димое в движение ветром, тогда как при некоторых других устрой­ ствах для привода употребляются вновь строящиеся системы колес. При описанном устройстве необходимо обращать внимание на то место, где помещается весь привод и манеж для лошадей. Они должны быть поставлены со стороны, с которой ветер дует весьма редко. Впрочем, высокое и снабженное ма.тrою кровлею, это здание не может мешать действию ветра, если бы даже ветер и дул по направленюо от манежа к мельнице, потому что кровля и весь .механизм, который необходимо защитить от действия дождя и 37*
5НО llPOl IЗlIO)tCTBO МУl<И, ХJШl)Л Н I<РЛХМЛJIЛ снега, придутся около центра вращения крыльеu и займут не больше, 1<а1< ширину тех частей 1\РЫJiьев, I<оторые не снабжены спицами и не нуждаются о ветре. Главное внимание устроителя подобного привода должно бытr") обраrцено, J(ОНечноJ на состаnно.й вал, на прями;3НУ бревен, на прочность и удобство с1<реп и на верность всех тех точе1<, на 1<оторых вращае1'ся составной nал. Точки В, с, D, Е, а и н должны непременно лежать по ОДНОЙ прямой. Приспособиться 1{ скрепе весьма л~r1<0, потому что пред­ полагаемая мельница может вращаться около оси и вал СЕ под­ вижно скреплен с цеJюю мельницею, а ш1J1 ЕН леr1<0 сцеплять и расцеплять, поднимая на блоке. Мелн:ие подробности дела и изме­ рения мы не приводим эдесь потому, что это может значительно изменяться при разных условиях местности и данной мельницы. Заметим еще, что составной вал можно сделать nроде того, юн<ой употребляется для передачи движения от 1<онного приnода к веЯJ1- кам, молотильным и тому подобным машинам. Так как, по нашему мнению, приспособление ветряных мельниц к движению лошадьми и волами может принести во многих местах России большую выгоду, особенно в зимнее время (когда лошади и: волы свободны), то мы и приводим еще описание одной системы привода. Она сложнее вышеописанной, но зато прочнее ее и при­ менима 1{ мельницам, l(Оторые имеют горизонтаJ1ьный вал, чего нельзя сказать о предыдущей системе. По предыдущей системе, если вал горизонтален, то система 1<олес и все здание для манежа должны быть сто~ь высоки, что это может мешать строгости меха­ низма, его дешевизне и прочности. В таt<ам случае нужно дер­ жаться системы, I{Оторая, кажется, n первый раз предложена Дета­ молером. Для этого на некотором расстоянии от мельницы строят манеж. Вертикальный вал, которыИ движется животными, проnодитсsr под землею и снабжен подземным I\олесом, которое, значит, не мешает ни движению ветра к крыльям мельницы, ни движению животных по плос1<ости манежа. Подземное I{олесо сцепляют с шестерней, насаженной на подземной же горизонтальной оси. Эту ось направляют 1{ мельнице .. На I<онце этой оси близ мельницы укрепляют колесо, которое вертию1льно сцепляют с шестерней вертикального веретена. Это веретено должно быть поставлено в основании мельницы на окружности того круга, который описы­ вает центр бегуна. 1 Этого достичь весьма легко, потому что при основании мельницы достаточно пустого места. Отношение зубцов двух колес и двух шестерней должно быть таково, чтобы послед- 1 Если мельница голландской системы, т. е. та1сой, в которой движется только кровля, а постав остается на одном месте, то веретено должно быть просто по отвесной линии того веретена, на 1сотором прш(реплен бегун.
МЕJlЬШ1ЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 581 нее веретено вращалось со Сl(Оростыо бегуна. Та1<. например, если вал и l{OJ1eco, вращаемые лошадьми, ходят в минуту 3 раза кру­ гом, то I<олесо может иметь оrюло 80 зубцов, а первая шестерня около 24 цевок. Тогда горизонтальная ось будет делать 10 обо­ ротов в минуту, если лошади сдеJ1ают 3 оборота. На эту ось можно поспдить I{Олесо с 48 зубцами (вершина т~шого 1<олеса будет выдаваться иэ-под уровня земли, tiтo и необходимо для того, чтобы выдающаяся час·гь 1<олеса задева..т1а за вторую шестерню). Если ше­ стерню на верти1<аJ1ьном веретене сде11ать с 8 зубцами) то очевидно, что веретено сдеJiает в минуту 60 оборотов, I{ОГда лошадиный вaJI толы<о 3 оборота. Это последнее веретено, вращающееся со ско­ ростыо движения бегуна, до11жно сообщить с бегуном. Для того в голландс1шх мельницах прямо от бегуна спус1(ают ось, I<оторую скрепляют по верху с бегуном, а внизу с веретеном, на I<отором сидит вторая шестерня, или прямо насаживают шестерню на эту оnус1<ающуюся от бегуна ось. Конечно, во время действия ветра добавочную ось отнимают (подымая часть оси вверх), и во время действия лошадей разъединяют бегун от вала и _шестерни, движи­ мых ветром. То же самое относится и до мельниц немецкой си­ стемы, вполне, со всею внvтренностыо, поворачивающихся по ветру. Здесь, I<orдa хотят пустить в движение лошадьми, мельницу поворачивают так, чтобы ось, опущенная от бегуна вниз, была на одной линии с веретеном, которое двигается от лошадей, т. е. с тем веретеном, на котором посажена вторая шестерня. Эта система привода имеет многие важные удобства, особенно же то, что эдесь все оси и шипы можно прочно у1<реnить в низких или в закрытых в земле подпорках, что помогает прочности нс.ей системы. Очевидно, что такой привод легче устроить для мельницы rолландс1<оf~, чем для мельницы немецкой системы. При построй1<е новой мельницы голландской системы легко устроить весь манеж и весь привод внутри самого здания, которое служит основанием для вращающейся кровли. Этот способ, самый удобный для выполнения, так прост, что мы не считаем необхо­ димым его описывать. В шатровых мельницах, устроенных по гол­ ландскому способу в подвижной кровле или шатре, помещают или только одно колесо, сидящее на вале, или вал с колесом и око­ нечность верти1<альной оси (Konigsbaum) с шестернею. Лобовое J<олесо TaI\ располагают, чтобы нижние зубцы его при повороте кровли (и J<рыльев) во всех положениях ее задевали за цевки кони­ ческой шестерни (фонаря). Эта последняя помещается в самом центре вращения кровли. Эта шестерня насаживается на длинное веретено, I< I\оторому прикрепляют или прямо бегун, или 1 когда мельница сделана для нескольких поставов, то на веретено садят горизонталь­ ное колесо, зубья 1<оторого сr<реплшотся с шестернями, движущими
582 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И, ХЛЕБА И l<РЛХМЛЛЛ бегуны. Голландские мельницы обыкновенно устраиваются дш1 11е­ с1<ольких поставов. В них точность движения всех частей еще более необходима, чем в немецких мельницах, а потому I{олеса и шестерни веретена в них делаются обыкновенно из чугуна. Во всяком случае, r лавный верт1-шальныt1 вал должен быть установлен совершенно прочно, и потому пята его доходит до осн0вания. Когда хотят голландскую мельницу соединить с приводом от лоша­ дей, то поднимают 1<рыловоtt ва;1 и 1·J1авную ось скрепJшют с си­ стемою I<олес точно так же, как 11 при обыю·ювенном движении мельниц животными. Такая меJ1ьница будет состоять из трех юш четырех этаж.ей. Нижний этаж образует манеж для дnижения жи­ вотных. Во втором этаже r.южно поместить приводы or 1<онноrо вала и пеклевальный снаряд, в третьем (или тоже во втором) по­ став" Четвертый будет содержать лари для зерна, крыловой nри­ вод и шестерню. В обыкновею-юИ деревянной мельнице простого устройства делают только два этажа. Весьма часто на ветряных мельницах один большой постав эа· меннют несколькими малыми. Это делают для того, чтобы при слабом ветре и малом I{оличестве зерна можно было пустить толы(о один постав, а другие поставы остались бы тоrда без дела. При сильном ветре все поставы nус1<ают в ход. Этим способом дости­ гают того, чтобы сопротивление внутри мельницы было при слабом ветре слабее, чем при сильном, и оттого движение бегунов урав­ нивается по силе ветра 1<оличеством сопротивления. Этот способ кажется не выгоден, потому что nредполагает в своей сущности затраченный капитал для поставов, не приносящий большую часть времени никаких процентов. Притом помол на малых жерновах никогда не может быть так хорош, как на больших жrрновах, и насечка малых жерновов для хорошего поl'\юла труднее. чем на­ сечка большего жернова. Чтобы избежать разрушительного действия, какое производят сильные ветры на крылья мельниц: поступают различным образом. Самое простое средство есть следующее: при сильном ветре мель­ ницу ставить не прямо против ветра, а боком к нему. Тогда или движение крыльев почти пре1<ращается, когда их направление будет совпадать с направлением ветра, или движение крыльев замедляется, если плоскость махов будет косвенно пересекаться линией напра" вления ветра. Другое средство есть убор парусин, натянутых на крылья. Впрочем, это последнее средство всегда сопряжено с боль· шою тратою времени, потому что неизбежно требует остановки хода. Наивыгоднейшею скоростью ветра для хода мельниц счи · тают 10-30 футов в секунду. Слабый ветер (от !1/2 до 6 футов) не выгоден для обы1{новенных мельниц. Сильный ветер (45-60) и тем более буря (70) и ураган (100) разрушают мельницы.
МЕЛЬНИЧНЬШ ДВИГАТЕЛИ 583 В ветряных :ме11ышцах, которые устраиваются надлежащим обра­ зом и при достат1<е I(апитала, можно делать J(рылья мельницы не парусинные, а деревянные, толы<о составные. l{аждое ~<рыло должно быть устроено 1<ан: 01<онная решет1<а (жалюзи), вставляемая во время жар[ы], из ряда поперечных плшю1<, l{Оторые вращаются около по­ перечных ИJIИ nродольных осей, у1<репленных или в конце, или в середине l(аждой плаюш. I<онечно, оси эти должны быть желез­ ные, иначе поправок будет много. Tai{oe I<рыло может представлять различное сопротивление ветру. Когда каждая планка встанет реб­ ром I{ ветру, тогда огромные !{рылья могут сопротивляться силь" неИшему ветру, а Icor да все п11анки встанут I< ветру плос1{Qстями,­ тогда слабый ветер может двигать большой постав. По этому уже видно, что составные I<рылья могут служить отличным средством для у.мерения движения крыльев или для его усиления, смотря по тому, в 1<аком на1слонении и в 1(а1шм количестве планки стоят 1< ветру. Чтобы управлять наклонением планок, необходимо соеди­ нить 1<рая их между собою общим железным прутом (как это часто делается в жалюзи). От I<aJI{дoro !{рыла можно провести один, два или несколько таких прутьев для ~ого, чтобы управлять всеми или толы<о известными планками. Все эти прутья, управляю­ щие нан:лонением планок и, следовательно, скоростью движения 1<рыльев и бегуна, должны быть по оси вращения крыльев про­ ведены во внутрь мельн~ы, чтобы изнутри ее, не останавливая хода, мельник по произволу мог распоряжаться наклоном планок. Тогда при сильном ветре планки должны быть наклонены под из­ вестным углом, а при самом слабом ощ1 должны быть поставлены прямо против ветра. Это устройство может приносить свою не­ сомненную пользу тогда ~олько, когда все прутья и планки сделаны столь отчетливо и верно, что вполне слушаются руки или молотка, ими управляющего. В противном случае, т. е. когда в данной местности невозможно или невыгодно точно сделать все необхо­ димые для такого составного крыла железные вещи, -тогда не следует и предпринимать подобного устройства, потому что оно дороrо и при худой работе может принести большой расход, ни­ сколько не удовлетворяя своей цели. Там, где железные вещи и особенно их хорошая выработка на механических заводах недороги и могут окупиться nравильностыо хода ветряной мельницы, - там можно устраивать самоуправляющий привод для вышеописанных ел ожных 1<рыпьев. Устройство такого снаряда, впрочем:, может быть довольно просто, как и понятно из сущности требования. Необходимо, чтобы при усилении ветра прут, управляющий на­ клонением плано1,, был надвинут. А I(ак усиление ветра влечет за · собою увеличение скорости вращения вала и всего механизма, то, присовокупляя 1< этим механизмам центробежный уравнитель, должно
584 ПРОИЗВОДСТВО МУl<И, ХЛЕБА И 1\РЛХМЛЛЛ прутья соединить с ним таким образом, чтобы по мере увеличения скорости вращения прутья опускались и наклонение плано1< к ветру изменялось. Действие центробежного прибора, ка~< известно, и состоит именно в том, что с изменением с1<орости положение некоторых частей его изменяется. Эти части можно сцепить с прутьями, управляю· щими планка,ш. Мы не делаем описания всех этих снарядов, по­ тому что применение их имеет у нас сущР.ственное неудобство в дороговизне или отсутствии завоnов для механических приборов. Там, где механические снаряды могут быть дешевы, там редко могут представиться местности, в 1<оторыл: неизбежно устроить ветряную мельницу. Там ее всегда почти можно заменить водяною или паровою. Чтобы дать некоторое ру1{оводство для строителя ветряной мельницы, относительно расчета поверхности I{рыльев и силы мель­ ницы, заметим следующее. 1 Если бы не было трения и бесполезных сопротивлений, то ра­ бота данной мельницы, выраженная в числе пудофутов, равня • 3(сcosа- vsiпа)2 . лась бы 2g п sш aFb, где с означает скорость ветра, а означает угол наклонения плос1<ости крыльев к плос1<ости враще­ ния махов, 'V - скорость движения I<рыльев (она различна в раз­ ных частях крыла), g есть напряж:ение тяжести (у нас = 32 футам), п - число l{рыльев, F- поверхность J{аждоrо ~<рыла и Ь - вес 1 куб. фута воздуха (в пудах); с, v, g и ·F выражены ·футами, а градусами. Это выражение может быть упрощено: работа мель­ ницы= 0.000103 · F • vn (с cos a-v sin а) 2 siп а, выраженная в пуда· футах. Наивыгоднейшие углы а изменяются (1<ак по1<азали опыты и наблюдения) от 7° (при I{OHUe махов) до 27-20° (при начале крыла). При данной скорости ветра с, наибольшая работа, l{ОТо- может дать мельница, = 0.0000152 сВFпЗ (cos :- 2>. Так, рую cos а при скорости ветра в 20 футов в секунду, при четырех крыльях в 24 фута длины и от 9 до 6 футов ширины, если а средним числом равно 15°, мельница может дать работу 76 пудофутов (или около 5 лош. сил), что достаточно для двух небольших (в 3 фута) поставов. Наивыгоднейшая скорость вращения крыльев такова, что ~онцы махов в 2-3 раза движутся скорее, чем ветер. Так, ecJiи мах длицою 24 фута и делает 10 оборотов в минуту, то 1<рай его в минуту делает 10 Х 6.3 Х 24 = 1512 футов, что будет выгодно для ветра, имеющего скорость 10 футов в секунду. · l {orдa скорость движения махов удовлетворяет этомх условию и 1 Подробности в <сМсханикс)) Вейсбаха 1 т. II, стр. 1031, СПб., 1861.
МЕЛЬНИЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 585 1<оrда угол а сде1шн надлежащиИ, тогда работа мельницы опреде­ ляется просто 0.00001 Зп . FcB. Следовательно, можно вычислить поверхность I{а>Кдого крыла, eCJIИ желают иметь мельницу определенной силы. Tai<, например, если мельница для двух поставов в 3 фута, то нужно, чтобы она давала работу 51/ 2 лош. силы, или 80 nудофутов. Желают, чтобы она работала при Сl{орости ветра в 15 футов в се1<унду и имела В I<рыльев, сJiедовательно, n=B, с=15, с3=3375, а потому имеем: 80= 0.000013•8 ·F ·3375, откуда и находим, что F, поверхность 1<аждоrо J{рыла, должна быть сделана 227 кв. футов, т. е. длиною в 32 фута и шириною Оl{ОЛО 7 футов. Кончая замечания о ветряных мельницах, необходимо напомнить то обстоятельство, что ветряные мельницы с большею выгодою могут быть применены I< многим другим службам: к пилке дров, I{ подъему воды, I< ТI{ЗЦI{ИМ стаю<а.м, 1< маслобойкам и т. п. В Гол­ ландии) где ветряные мельницы едва ли не распространены более чем в 1<а1<ой-либо другой стране, устройство их доведено до не­ которого совершенства. Для ВЫI{ачивания и спуска воды из низ­ менных мест в этой стране повсюду распространены мельницы, сами собой управляющие и д~йствующие весьма долrо без всякого надзора в пустынных местах. Простые nриспособлен~я (добавочное крыло, плоскости которого перпендикулярны плос1<ости движения махов) приводят сами собою мельниuу крыльями противу ветра. Нечто вроде центробежного снаряда (тяжесть, на самих сложных 1<рыльях насаженная) уравнивает движение та~<их мельниц и дает им возможность сопротивляться сильнейшим бурям, которые тем разрушительнее действовали бы на эти мельницы, что они при­ крепляются очень высоко на высокой неподвижной части. При этих мельницах находится также снаряд, дающий чрез каждые 100 оборотов по кап.1е масла на I<аждое место, где нужна такая см~зка. Эти мельницы между тем и недороги, и прочны, что и показывает возможность совершен_ствования этого рода приборов, на что, ка1< нам кажется, обращено было до сих пор весьма мало внимания и что заслуживает этого внимания. Переходя к текущей или 11адающей воде I<ак двигателю, мы должны заметить прежде всего, что этот двигатель доставляет обыю·IОвенно много пользы и выгод тогда только, I<Orдa проведе­ ние воды и устройство плотин недороги и верны. Это именно условие и замечается в странах гористых, каковы, напри.мер, южная
586 ПРОIIЗlЮДСТВО МУl<И) ХЛ~БЛ И I<РЛХМf\ЛЛ Гер.мания, мноrие места Франции и Швейцарии. Там горные источ­ ники имеют TaI{Oe падение, что ими леГI(О управлять; даже нет нужды ни в l{аких плотинах, -требуеtся построить только жолобJ по которому бы известная часть воды приходила I< колесу. В этих местностях нечего бояться ни на1<оnления воды сверху, потому что тогда можно спустить излишнюю воду в другую сто­ рону, ни накопления воды снизу, потому что в этих местах мель­ ниuы строятся на с1<лоне горы. Там 1<а1<ой-J1ибо малены<ий ручеек, текущий по склону горы на протяжении 100 саж., часто приводит в движение пять-шесть водяных колес. Та1<ой случай, например, встречается в Роршах, на берегу Баденс1<ого озера. У нас в боль­ шей части России условия водяных двигателей совершенно иные, что зависит от малого падения вод, от необходимости плотин, от напора вод сверху во время весны, от потопления 1<олес снизу, от долгого замерзания ручьев и множества других, не менее важ­ ных причин. Потому устройство водяной мельницы весьма часто требует у нас большого основного I<апитала и сопряжено с рис1<ом во время весеннего наводнения. Не приводим эдесь подроб1-10стей:. относящихся до выбора мест­ ности, устройства плотин, колес и приводов ' водяных мельниц, потому что эти вопросы составляют предмет механики и строитель­ ного искусства, 1 останавливаемся только .на 1<рат1<ом описании разных прие~шиков для двигающеtlся воды, употребляемых, смотря по различию в условиях паденил воды и ее 1\оличества и по дру­ гим местным условия~~. Смотря по роду приемника, водяные мельницы делят на мель­ ницы с вертикальными и горизонтальными колесами. В первых ось вращения водяного ко;~еса горизонтальна, во вторых вертикальна. У первых плоскость колеса и его вращение происходят по верти­ кальной плоскости, у вторых по горизонтальной. Второй род колес обыкновенно называется турбин.алtи, а первый род собственно и носит название водяных колес. Относительно выбора между турби­ на.ми и колесами должно заметить, что первые доставляют обык­ новенно больше работы при равных условиях со вторыми, движутся несравненно быстрее и ось их вращения верти1{альна, так что бегун или несколько бегунов (nосредство.м системы простых зубчатых колес) могут быть прямо насажены на эти оси или толы<о при посредстве весьма простых систем колес, что уже дает преиму­ щества употреблению турбин. Кроме того, турбины многих систем могут двигаться под водою, при всех возможных падениях воды и при разных ее высотах, что еще более 1<лонит перевес на сто­ рону турбин, особенно у нас во время зимних морозов, I<огда на 1 См. ссылки на стр. 568 и 584.
МЕЛЬИИЧJ-JЫЕ ДВИГАТЕЛИ 587 от1<рытых I<OJ1ecax намерзает лед, а иногда и все движение оста­ шшливается. Одно существенное свойство турбин делает употребле­ ние их у нас весьма ограниченным: турбины необходимо должно устраивать на механическом заводе, где они только и могут быть сделаны и исправлены, потому что все части двигающегося меха­ низма должны быть из металла и точно выделаны. Поправка ис­ портивше~\ся турбины влечет большую работу. Скорости движения турбин nри разных I(Оличествах nоды весьма различны. Водяные нолеса, напротив того, могут быть приготовлены из дерева при средствах, всюду находящихся. При хорошем надзоре и плане толы<о I<олесню<, п1ютни1< и кузнец необходимы для устройства хорошего колеса. Поправка и изменение таI{ИХ колес не та1< продолжительны и не таt< ценны, 1<а1< поправ1<а турбин. I<онечно, если возможно, должно предпочесть же.11еэное колесо де­ ревянному. Неудобства водяных 1<олес отчасти уже видны из перечисления· хороших свойств турбин. Кроме того, заметим, что во­ дяные r<олеса при домашней по­ строй1<е требуют надлежащих прак­ тических и теоретических сведе­ ниn в выборе размеров и родов колес. ~ертикальные, или стоячие, во­ дяные 1<олеса устраиваются раз­ ных систем: а. Верхобойное наливное 1'0- лесо (фиг. 3) устраивается тогда .D в ·-~ Фпг. 3. Наливное колесо. только, когда падение велико. Диаметр колеса, конечно, должен быть почти равен высоте падения воды, чтобы не было потери в работе воды. Их выгодно устраивать, впрочем, тогда только, i<orдa количество воды, вытекающей из водоема А, не менее 20-30 1<уб. футов в секунду и когда высота падения не менее 2 саж. Такие колеса передают более половины и даже три чет­ верти той работы:. которую может выполнить падающая вода, 1 так что полезная работа этоrо 1<олеса = 0.5 до 0.75. Устройство 1 Данное 1шлнчество воды, падающее с данной высоты, может, ко­ нечно, преодолеть известное препятствие, например поднять известную тяжесть на известную высоту. Отношение между воэмо1кною работою воды и тем 1юш1чеством работы, 1соторое передает данное колесо, покажет полезную работу, передаваемую 1юлесом.
588 ПРОИЗВОДСТВО МУl<И. XJIEБA И I<РЛХМЛЛЛ его состоит в сJiедующем: из 1<a1-1aJia А проводится спус1{ (1шрь)) вливающий воду в 1<овши (на лопатки), I<оторыми снабжено I<О­ лесо. Быстрота вытекания воды из I<анала изменяется задвиж1<010 (щитом) В. На обод колеса насажены ящш<и или ~<ривые 1<овши. Наполнившись во11ою, эти клетки от mяJ1cec11цt и от удара воды падают вниз и тем движут l{ОЛесо. Выливание воды из 1<овшей начинается после того, кю\ они станут на уровень с осью 1юлеса. Вытекающая из них вода падает в 1<анал DE. Чтобы вода не вытекала из 1<овшей при движении от верху до низу, бо1<а 1<олеса в том месте, rде устроены ковши, обшиты (так называемыми палу­ бою и венцами), как по1<азано у Е. Выгода верхобо.Иного 1\олеса состоит еще и в том 1 что разлив воды снизу l(Олеса не препят­ ствует его движению даже тогда, когда уровень DE достигнет некоторой высоты над ободоы" К невыгодам этих 1<олес должно отнести то, что они движутся медлен­ но и должны иметь большие размеры, чтобы доставлять много работы. Ь. Среднебойное полуналивное колесо (фиг. 4) должно иметь ра­ диус (полудиаметр), почти равныf:I высоте падения. Тание 1<олеса вы­ годно устраивать {полезная рабо­ та = 0.6-0 .75), когда падение не столь велr-шо, чтобы можно было построить налив·нае t<олесо, и не столь мало, чтобы необходимо было строить Фнг. 4. Среднебойное колесо. подливное колесо. При падении в 11/ 8 саж. уже выгодно заменять ими наливные колеса, а при падении в 2 арш. выгодно заменять их под­ ливными колеса~ш. Полуналивное колесо может работать с выгодою тогда только, когда вода в бассейне В достигает не выше обода колеса. Смотря по тому, имеют ли лопатки (1<овши) колеса та~<ой вид, как на фиг. 4, или ка1' на фиг. 3, различают истинно среднебой­ ные и полуналивные колеса. В тех и других действуют и тяжесть, и удар воды, и вода доставляется нижней, задней четверти колеса, потому их называют иногда ааднебойными. 1 Действие таких колес очень понятно. Если верхнебоПное иr~и среднебойное I(олесо достигает боль­ шого размера, что ииоrда необходимо для выгоды действия, то оно движется часто столь медленно, что обыкновенные приводы и их размещение становятся весьма сложны и невыгодны. Тогда на 1 В настоящнх 1швшсвых английс1шх заднебойных 1юлесах вода вли­ вается в верхние заднне 1со.лсса, Это видонзмепс1шыс верхнебойные колеса.
1У\l~JIЫШЧl·IЬШ JЩИГЛТЕJJИ ободе Tat{oro I<OJ1eca приделывают зубчатое l(OJ1eco, которое, за· девая за 1<011есо с меньшим чисJiом зубьев, приводит его в движе­ ние (фиг. 5). Это последнее служит уже для движения всей системы 1\олес мельницы. Обыю-ювенно же движение водяного 1<олеса пере­ дается n мельницу посредством ауuчатоrо колеса, насаженного на одной оси с самим водяным l{Олесом и имеющего меньший диа­ метр, чеи водяное 1<олесо. Колесо, изображенное на фиг. 6, есть истинное полуналивное с переливом. Оно устроено в Сен-Дени, оI<оло Парижа. Высота Фнг. 5. Большое среднебоlfное колесо. падения 5 футов 8 дюJ1мов. Диаметр колеса, вместе с лопат­ I\ам и 121/ 2 футов, диаметр обода без лопаток 101/ 2 футов. Колесо дубовое. IJJирина ковшей 4 фута. Колесо движе~ два жернова, диаl\1етром в 5 футов 6 дю~lмов. Толщина струи воды, переливаю­ щейся в колесо, изменяется от В до 9 дюймов. I<олесо вращается от4до5развминуту. Хотя движение среднебойных и наливных I<олес часто очень медленно, но зато они имеют то важное nреимущество пред под­ ливными колесами и турбинами, что скорость оборотов их весьма мало из~1еняется при довольно значительных различиях в количе-
590 llРОИЗВОдС'ГВО МУI<И, ХЛЕБА И КР1\ХМЛЛЛ ствах соnротивленнН, что делает употребJ1е11ие таю1х I{олес выгод ... ным для мельниц, 1160 иногда пр11ходится работать всеми, иногда толы'о не1<о·юрыми поставами, и тогда все-таl(И скорость вращения Фиг. 6. Полуналивное колесо. цолжна остаться та же самая, что трудно выполняется турбинами и подливными колесами. - \: .Среднебойн.ые и 11олуналивные колеса составляют переход 01 . верхиебойиых и истинных заднебойных к подливны.лt, или ни:J1сне- . бойныд 1<олесам. Эти колеса (фиг. 7), нак и выражает самое название, движутся от напора воды на нижние лопатки. При этих колесах, l(Оторые должно строить толы<о., при самых не­ значительных падениях (от 4 до 10 футов) и при малых н:оли­ чествах воды, весьма много силы теряется на удар воды о встречающиеся противу ее течения лопатки. Оттого такие колеса, сравнительно с друrи- Фнr.. 7 ." Подливное колесо. ми, передают гораздо менее ра- боты. Полезная работа их обык­ новенно менее 1/ 8 или около 0.3. Но их выгодно устраивать при малых падениях и больших массах текущей воды, потому что при
МЕЛЬНИЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 591 надлежащих размерах подливные 1<0J1eca вращаются скорее других верти1<альных 1<олес. Это зависит от того, что такие колеса могут быть малых размеров. Скорость их движения может быть легко найдена из того, что обыl(ноnенно с1<орость движения лопаток в21 / 2 раза r.·1енее скорости движения свободно пущенной воды. Существенное различие среднебоИных и подливных t(Олес можно считать только в различии устро~ства русла. В первых оно 1<ри­ вое и параллельно 01<ружности J(олеса (фиг. 5), а во вторых оно плос1<0, имеет небольшой склон и 01<анчивается (фиг. 7) порогом, чтобы, совершивши свое действие, вода не препятствовала движе­ нию колеса. В колесах первого рода действие воды определяется и ее тяжестью и ее скоростью; в 1<0- лесах второго рода тяжесть воды уже почти не помогает движению J(олеса, - она толы<о сообщает силу воде, и часть этой силы пере­ дается I<Олесу. Очевидно уже, что при прочих равных обстоятель­ ствах водяное колесо с 1<ривым руслом производит больше ра­ боты, чем настоящее подливное колесо с прямыми лопатками. Чтобы устранить деИствие уда- ра, который уменьшает силу во- Фиг. 8. Колесо Понсле. ды, 1 и заставить подливные ко- леса действовать на манер наливных -тяжестью и скоростью па­ дения воды, Понсле устроил подливное колесо с кривыми лопа" тами, какое изображено на фиг. 8. Колесо Понсле дает более половины полезной работы и может употребляться с выгодою при малых падениях, коrда, впрочем, количество воды достаточно вели~<о и высота падения не более сажени. Иначе уже его выгодно заменить полуналивным колесом с кривым руслом, а то пришлось бы делать I{Олесо больших раз­ меров. Очевидно, что при подливных колесах радиус колеса меньше высоты паде~ия, чем они наrлядно и отличаются от полуналивных колес. Кроме того, у подливных колес вода выпус1<ается из ниж­ ней части пло1ины, в наливных- из верхней. Запор плотины делается или прямой, как на фиг. 7, или, что гораздо лучше, косвен­ ный. Быстрота вращения подливных колес определяется их радиусом. К разряду подливных, или нижнебойных, колес относятся 1<олеса, устраиваемые на больших реках, которые нельзя запрудить и тем 1 Это можно объяснить себе так: частицы текущей воды ударяются об лопатки ~солеса н) отскаюшая назад, уменьшают скорость притекающей воды.
592 l IPOI IЗIЗОДСТВО /\\Уl<И, XJIE15Л И I<РЛХМЛJIЛ увеличить падения. Эти I(Олеса особенно часто употребляются для мельниц, помещаемых на бар1<ах по большим ре1\а.м. Нес1\олько таких мельниц .видны, наnример, на Рейне у Маt~нца.. Та~<ие же Фиг. 9. Висячее колесо. мельницы устраиваются часто и по берегам ре1<. Для та1<их мель­ ниц нужны ре1<и, быстро теку­ щие. Колесо в этом случае по­ ~-·ружают в воду, и вода повора­ чивает лопатю1, отчего и двигаются сами I<олеса. Наивыrоднеtlшая бы­ строта движения лопато1< должна быть в 2 раза менее быстроты течения реки. УстроМство такого колеса очень просто. На фиг. 9 представлен разрез такого ко­ леса. Обьшноnенно, 1ш1< и предста­ влено на фигуре, лопат101 таких 1<олес сидят не по направлению радиуса, а наклонены к нему, что облегчает выход колес из воды. Такие колеса называют, обыкно­ венно, вися 1tи.м.и колесалtи. В Амерю<е предложили недавно при­ делывать к концам лопаток I(овшп, что немного усиливает их работу. Между турбинами самая простая носит. назnание шотландской турбины. Она основана на законе Сегнерова колеса. Этот закон состоит в том, что вода, вытекая из данного отверстия, оказывает давление в сторону, противоположную наnравле­ нию струи. А потому, если устроить по окружности колеса, напо.rrненноrо во­ дою, несколько трубок с отверстиями по направлению н:асательных линий, то 1<0- лесо придетi - во 1 вращение в сторону, Фпг. 10. Шотландская тур- противоположную этим отверстиям. бнна. Устройство·~ прежних турбин и было именно такое) 1<ак это устроено и в шотландской турбине. Чрез трубу Е (фиг. 10) впускают воду. Чем больше быстрота движения, тем лучше, потому что тогда часть с1<орости воды сообщится I(олесу. Потому трубу Е сообщают с верхним прудом и конец ее, на 1<ото­ ром находится колесо, ставят внизу. Воца из канала Е входит в отверстие колеса А. Все колесо с рукавами В (их делают два или три) может вращаться. Для того вверху оно укреплено на оси, а внизу движется в 1<ольце, 1<оторым кончается труба Е. Вошед-
МЕЛЬiiИЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 593 шая вода ныте1<ае1· из ю)леса руr<авами BD и С, и оттого 1<олесо вращается в направлении CDB, приводя в движение ось иt следа ... вателыю 1 механизмы, с ним связанные. Ру1<ава BD и С 1< концу сужива1Ьтся. Та~<ие турбины передают менее половины полезного деИствия воды. но отличаются величайшею простотою своего устрой­ ства и при надлежащих размерах движутся р2вномерно и с1<оро. Лет 30 тому назад Фурнеt~рон устроил новую турбину. кото­ рую потом усовершенствовал, так что она nередает до 750;0 по­ лезного действия воды. Фурнейронова п~урбина состоит из двух горизонтальных 1<олес с 1<ривыми лопат- · 1<ами. Внутреннее колесо g (фиг. 11) не­ подвижно и имеет лопап<и по направле­ нию движения 1<олес. Наружное I{ОЛесо с подвижно и у1<реплено иа тареm<е, которая сидит внизу на шипе, а вверху осью сообщена с механизмом. В этом 1<олесе направление лопаток про~ивопо­ JJОжно направлению движения 1<олеса. Вода, втеюнощая чрез среднее колесо, направляется лоnат1<ами g па изогнутые лопатю-1 с и выходит вниз при конце этих лопаток по направлению, противополож- Фиг. 11. Горизонтальный раз- ному движению колеса. Чтобы лучше рез турбины Фурнейрона. понять устройство Фурнеtlроновой тур- бины) приводим вертикальный разрез ее на фиг. 12. А -верх­ ний пруд воды, из которого вода , п~дает сперва во внутреннее неподвижное колесо ВВ, а потом, направленная лопатками, устроен­ ными в нем, стремится в перегородки подвижного колеса. Вода, совершив свое действие на l{Олесо DD и приведя его в движение, ПРОХОДИТ В НИЖНИtl канал, уровень I<OTOporo 00 может быть И выше и ниже верхнего края J<Олеса. Вращающееся 1<олесо DD укреплено на плоскоtl тарелке ЕЕ. Эта тарелка скреплена с осью F F, нижний 1<онец которой (пята) свободно опирается и вращается в пятнике К. Этот, посредством рычага КН и болта HL, можно опус1<ать и повыш~ть. Верхний конец оси F F сообщается с меха­ низмом мельницы. На внутренней поверхности колеса ВВ движется 1<ольцо, разрез которого nредставлен на рисунке в виде частей аа. Ручки ll приделаны к этому кольцу, чтобы можно быпо его под­ ним_ать и опускать по произволу. Этим способом легко управлять 1<оличеством воды, вытекающей из резервуара чрез отверстия пе· реrородок J{Олеса ВВ в копесо DD. Это необходимо, чтобы за· медлятъ или ус1<орять движение колеса, или увеличить, или умень­ шить количество воды, стремящейся на лопатки. Действие такоrо колеса весьма понятно иа описания прибора. 38 Зак. 2207. д. И. Ме11дслсевJ т. XVJJ.
594 ПРОИЗВОДСТВО l\·\УКИ, ХЛЕБА И I<PAXMЛ!tA На подобном же начале основана и турбина }!(онваля (фиг. 13). Она отлпчается от турбины Фурнейрона тем, что в ней неподвиж­ ное 1шлесо ВВ, направляю1цее воду, расположено поверх вращаю· щеrося колеса АА. Это последнее вращается на оси, у1<реnленной в треножнике FF. Оба колеса, ВВ и АА, находятся в трубе BBFG, кончающейся каналом Н. В конце его находится 1<лапан, 1<ото­ рый можно двигать ру1<ояткою К и тем увеличить или уменьшать Фиг. 12. Вертикальный разрез турбины Фурнеliрона. количество вытекающей воды. Вода резервуара ЕЕ, направленная изогнутыми лопатками колеса ВВ, давит на завитые лопат1<и 1<0- леса АА и, приводя его в движение, сте1<ает в трубу, потом по каналу и около клапана Н вытекает в нижнее русло. Главное раз­ личие обеих турбин - в относительном положении 1<олес. Оче­ видно, что при турбине )Конваля вращение производится не только вследствие истечения воды, но и вследствие ее тяжести. Притом истечение воды в турбине }l{онваля сильно увеличивается от того, что внизу устроен сплошной цилиндр. В нем сперва была часть воздуха. Этот воздух от вытечения волы (из цилиндра в русло) разрежается (становится редким), и оттого вода из раствора ЕЕ с большою быстротою течет по колесу ВВ и сообщает эту с1<0-
МЕ.ЛЬI-IИЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 595 рос1ъ l{Олесу АА. Оттого к11аш11юм J-J леr"о увеличить с1tорость движения турбины и сделать ее равномерною. Кроме этих уrtотребительнеt1ших турбин предложено множе­ ство других, сходных с ними или отличающихся по сущности сво­ его устройства. В числе последних упомянем о tcaca11ieльнo.1tt или ва1-ипово.11t тсолесе. Это есть горизонтальное колесо системы Понселе, т. е. с 1<ривыми лопат1<ами, изогнутыми немного ~<низу. Вода при­ те1<ает к та1<ому t{олесу чрез труб1<у, вделанную сбоку по направле- Фнг. 13. Ту рбнна )l{онваля. вию, противоположному изгибам лопаток, как видно на фиг. 14. Направление притекающеt,\ воды составляет почти I<асательную линию к 01<ружности колеса. Та1<ие н:олеса выгодно устраивать, потому что они передают более трех четвертей работы воды. На подобный манер устроены и некоторые турбины, напри.мер турбина Цейнера. Они отличаются от турбин Фурнейрона и Жонваля тем, что вода прите­ I(ает по наружному I<ольцеобразному пространству, в котором и устроены ее направляющие кривые лопатки. Вода, направленная ими (почти по 1<асательной), давит на кривые лопатки внутрен­ него колеса. Это устройство имеет многие выгоды относительно расположения всех частей прибора и передает более B/.i работы воды. При всех почти турбинах движение вертикальной оси может быть сделано довольно быстрым, без убытка в полезной работе. Эта быстрота легко может быть доведена до быстроты оборотов бегуна (60-120 оборотов в минуту)) а потому часто можно прямо 38*
596 t1РОИЗВО.I1.СТВО .МУI<И, :ХЛЕБА И l<PAXMЛJJA насаживать ueryн на ось горизонтального I<олеса. Быстрота дs и" жешш таю1х 1<.олес довоцится на не1<оторых заводах до 400- 500 раз в минуту, но этого должно избегать потому. что весьма невыгодно посредс1,вом приводов (колес, шестерней и ремней) уменьшать быстроту вращенвя. Выгоднее увеличивать. 1<ак то и делается у верт1-шальных водяных колес. Но, I<Онечно, всего вы­ годнее не иметь никаких передатuчных приборов, а прямо бегун насаживать на вал, .вращаемый водою, потому что при каждой передаче работы особыми промежуточными снарядами (1<олесами, Фпг. 14. Винтовое rорнзонталыюе I<ОЛССО. ремнями и т. п.) теряется ~1асть работы на трение этих передающих приборов, уве­ личивается ценность устрой­ ства, и порча снаряда де­ пается более вероятною. Под­ ливные l{олеса с 1<ривыми лопат1<ами и турбины долж­ ны быть предпочтены дру­ гим системам водяных дви­ гателеtt особенно тогда, когда эапас воды незначи­ телен, потому что только эти одни 1<0.песа допускают возможное и притом выгод­ ное соединение быстроты хода с силою механизма и простотою передаточных частей. Турбины особенно выгодны при очень боль­ ших падениях. а колеса Понселе при малых падениях. Там, где местные условия не позволяют употребить воды 1<ак двигателя большого мукомольного заведения, а цены на машины и топливо не очень велики, там, несомненно, выгоднее всего устраивать большие паровые .Аtельниr~ы, в которых паровая машина двигает жернов и все приборы, которые необходимы в хорошо устроенно" большой мельнице. Пар кан: двигатель в отношении к мельницам столь же применим 1 как и 1<0 всем другим заводам. Он имеет всем известные преимущества: постоянство и равно­ мерность работы. Паровая машина тем пригоднее для движения мельницы, чем равномернее ее движение и, следовательно, чем по­ стояннее давление, под I<оторым пар входит в цилиндр, потому что равномерность движения есть одно из важнеиших усповиИ хоро­ шего помола. Необходимо также стараться устройство машины довести до того, чтобы и в один оборот главного передаточного вала скорость движения оставалась постоянно одинаковою, что при -Обыкновенном устройстве паровой машины мало устраняется и что происходит от неравномерности в движении поршня. По
~ЕЛЬНИЧНЬШ ДВИГАТЕЛИ 597 этой при~шне машины низ1(оrо давления, без расширения и с охла­ ждением, хоти они и 11е столь ЭI(ономичны относительно топлива, должно предпочесть машинам высокого давления, особенно тем, 1<оторые работают малыми J(Оличествnми пара. Чем ниже рабочее давление, тем меньше 1<олебаниИ в нем при работе; чем меньше 1<0Л1·1чество рабочего пара, тем больше изменяется Сl{орость дви­ жений поршня при одном I<ачании. Когда, вследствие большой цены горючего материала, необходимо устроить машины высокого давления, тогда необходимо не толы<о употребить тяжелое ма­ ховое (или в то же время передаточное, с зубцами) 1<олесо, но и прибегнуть 1<: одному из двух средств, почти устраняющих не­ равномерность хода. Необходимо: или а) иметь две вместе дей­ ствующие машины, соединенные тан:, что когда одна работает паром высоl{оrо давления, то в другой происходит расширение, 11 обратно, ИJrи б) устроить машину системы Вульфа, т. е. с двумя цилиндрами: один из них принимает действие пара наибольшего давления н при начале расширения, лруrо.И же цилиндр служит для пользования наибольшим расширением· и охлаждением. Иногда обе системы соединяются вместе. Регулирование движения, произ­ водимое при водяном двигателе увеличиванием или уменьшением водяного отверстия, производитсн при паровой машине центро­ бежным или другим самодеttствующим регулятором. _ Паровые машины двигают ныне уже многие мельницы и, по всей вероятности, область их распространения должна еще увели­ читься, хотя несомненно, что они никогда не успеют вполне вы­ теснить не толы<о водяные, но даже и ветряные мельницы, потому •1то паровой двигатель требует во всяком случае значительных те1<ущих расходов. Там, где дорого топливо и нет возможности устраивать водяные двигатели (например во многих местах южной России), там необходимо обратитьсн к усовершенствованию вет­ ряных мельниu, чтобы помол не был дорог, - а это усовершен· ствование не только возможно, но даже уже достигнуто во мно­ гих странах, например в Голландии. Замечу эдесь, что локомобили (перевоэные паровые машины) весьма удобны для движения мельниu, особенно когда время пере­ мола непродолжительно и локомобиль илет и для других работ. При расчетах и постройке всякой мельницы должно энать, что на движение одного обыкновенного бегуна (одного постава), кото­ рого диаметр до 6 футов, в каждую секунду потребно около 115 пудофутов 1 работы (или около 8 лош. сил) и для бегуна в 4 фута диаметром около 50 пудофутов (или Зt/2 лошадиных 1 Это знаqнт, что та сила, которая двнжет жернов. способна в течение секунды поднять 115 пуд. на высоту 1 фута, нла 571/2 пуд. на высоту 2футовJнт.д.
598 ПРОИЗВОДСТВО МУJ{И, ХЛЕБА И J<РАХМАЛА сил) работы в секунду; вообще же для бегуна, имеющего диа­ метр d, потребно в се[{унду 3.15 · d 2 пудофутов работы. Это пра­ в11.~о довольно близ1<0 I\ деt1ствите.т1ыюсти. Необходимые подроб­ ности при расчете мельниц мы приведем ппоследствии. Зная это число и зная притом количество работы, которое может доста­ вить данный двигатель, лeri(O вычислить число жерновов, I<:оторые могут быть поставлены на данной мельнице. Положим, что дана паровая машина в 10 сил. Это значит, что такая паровая машина в 1 секунду времени дает 150 пудофутов работы, потому что каждая сила (лошадиная)= 15 пудофутам. Следовательно, таюш машина поднимает 150 пуд. на 1 фут в 1 секунду. Она будет достаточна для трех жерновов в 4 фута диаметром или для двух жерновов диаметром в 46/ 7 фута. Ветряная мельница, имеющая столь большие 1<рылья, ка1< описанные на стр. 573 и 57 4, при скорости ветра в 15 футов в секунду дает обыкновенно работу около 75 пудофутов в се1{у11ду, что более чем достаточно для движения бегуна, имеющего диаметр в 4 фута. Если в 1 секунду р пудов воды падают с высоты 'D футов, то наибольшая работа, которую может произвести эта вода, равна pv пудофутов. Обыкновенно скорость истечения определяется числом кубических футов воды, вытекающей из данного водоема. Если дано, что из данного водоема в се1<унду выте1<ает q 1<убических футов воды, то вес ее р = q · 1.73 пуда, потому что каждый куби­ ческий фут воды весит около 1. 73 пуда, или 1 пуд 29 фунт. А потому работа воды = q · 1. 73 · v, rде 't-' = высоте падения в футах. Так, например, если известно, что из-под щита данной плотины в 1 минуту вытекает 540 куб. футов воды и что выте1(шая вода падает с высоты 16 футов, то запас всей работы воды будет равен 540 60 Х 1.73 Х 16 = 249 пудофутам. Положим, что при этой плотине необходимо устроить nолуналивное колесо, передающее 01<оло 600/0 · полезной работы. Значит, колесо передает в секунду около 150 пудо­ футов работы, или колесо будет в 10 сил. На таком колесе можно установить бегун, имеющий не~шого менее 7 футов в диаметре, или два беrуна диаметром в 46/ 7 фута; употребляются обыr<новен­ ные приводы из дерева, т. е. деревянные зубчатые I<олеса, дере" вянные шестерни и т. п. При подобных расчетах необходимо всегда иметь в виду, что при многих приводах и при их неточности (1<оrда они шатаются, нехорошо смазаны и т. п.) теряется много силы, а при точных, особенно же металлических приводах потеря o·r бесполезного тре­ ни~ и ударов уменьшается; следовательно, можно при том же дви­ гателе поставить большее число поставов, I<orдa приводы сделаны отчет пива.
М~ЛЬНИЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 599 О I<оличестве зерен, J{Оторые может перемолоть данный жернов, теперь заметим только, что опыты показывают, что для простого, но совершенного перемола пуда зерен требуется от 30 до 40 тыс. пудофутов рабо'Гы. Следовательно, если мельница в секунду про­ изводит работы 150 nудофутов, то в минуту она произведет работы 150 Х 60, или 9000 nудофутов, следовательно в минуту перемелет 01<0.тю четверти пуда зерен. Когда перемол t(рупен, т. е. мука требуется крупная, то часовой перемол увеличивается весьма значительно. Для обы1шовенного перемола пуда зерен на грубую муку требуется от 15 до 20 тыс. пудофутов, следовательно можно считать, что в I<аждый час 1 сила (15 пудофутов) перемалывает 01<оло 3 пудов зерна. Самые грубые сорты ржаной му1<и мелются еще CI\Opee, но пшеница не употребляется в столь грубом пере­ моле. На эти обстоятельства должно обратить особое внимание при работе мельниц: tteJt грубе·е сорщы требуе;,tой .Atyuu, тем сиорее идет rzepe.11toл. Скорость перемола на l{рупчатку и на пеклеванную муку указана будет впоследствии. Ценность устройства :мельницы зависит главным образом от цены здания, приемника для двигателя и цены снарядов. А ценность помола, или цена эа перемол пуда зерен, определяется: 1) по про­ центам на затраченный для устройства I<апитал, 2) по цене двига­ теля, 3) по сорту требуемой ь1уки, следовательно по скорости и точности перемола, и 4) по -количеству ремонта, т. е. цене рабочих рун, поправок, смазки и тому подобных ежедневных или постоян­ ных трат. При этом очевидно, что чем проще механизм устройства, чем больше скорость перемола и чем прочнее устройство двигающих снарядов, тем дешевле обходится помол. Цена двигателя обыкно­ венно при водяных и ветряных мельницах ничтожна или =О. При мельницах, приводимых в движение животными и паром, эта цена, напротив того, довольно значительна. Каждая лошадь в течение 8 часов работы произведет работу 01<оло 250 тыс. пудофутов. Следовательно, к цене помола каждых 12-15 пуд. зерна должно прибавить цену суточного содержания лошади, что составит в боль­ шинстве случаев весьма большой процент. По тому же самому, при всем удобстве паровых двигателей, они толы<о при известных местных условиях могут соперничать с малоценными или ничего не стоящими двигателями - водою и ветром. Заметим далее, что чем совершен­ нее механизм мельницы и чем большую силу имеет он, тем меньше ручной работы (ухода) требует помол, и потому в цене за пuмол цена наемных л1оцей имеет меньшее значение при помоле на таких rdельницах сравнительно с малыми мельницами. Достаточно при­ вести один пример: на самой простой в~тряной мепьниuе об одн<;>м постазе необходим хотn один мельник. Такая мельница в 1О часов
600 ПРОИЗВОДСТВО .МУI<И, ХЛЕБА И 1\РАХМЛЛЛ рабо·гы, nри хорошем ветре и хорошей 1<онстру1<ции, перемелет не более 50 пуд. зерна в простую му({у с отрубями. А на усо­ вершенствованных больших аl\·1ерю<анс1<их мельницах с 12 толЫ{О поставами мелют в 10 часов около 1500 пуд. зерна в му1<у, которая уже разделена на сорты и отсеяна от отрубей. Длн этой работы требуется 6-7 человек рабочих. Следовательно, цена I<аж­ дого рабочего должна быть приложена I\ цене помола 1<аждых 200 пуд. зерна. По той-то именно причине цена помола разного сорта муки в хорошо устроенной большой мельнице всегда обой· дется дешевле, чем на малой мельнице, хотя устройство первой и требует гораздо большего н:апитала, чем устройство второй. I<онечноt для большой мельницы гораздо убыточнее, чем для малой, стоят1э без работы, а потому большую мельницу нужно устраивать толы<о там, где можно наверное рассчитыватr> на постоянную работу или на работу с малыми остановками. Устройство обыкновенных мельничных снарядов Какой бы двигатель ни был выбран для мелы-шцы, ее внутрен­ нее устройство содержит или две, или одну главные части: J/сер­ нова, или собственно мелющий снаряд, состоящий обыкновенно из двух камнеft, и пе1слевальный снаряд для просевания перемоло­ тоrо, для отделения отрубей, муки разного сорта и т. п. Обыкно­ венно на так называемых мельницах-крynrtamкa.x оба главные nри­ бора деНствуют вместе и приводятся в движение одним двигателем. Для того чтобы в цене на полtол по возможности менее участво­ вала дорогая и не столь точная работа рук, обыкновенно при поставе устраивают многие добавочные снаряды, испо11няющие ме11- кие работы: всыпание зерен в жернова, перенос от жернова муки к пеклевальному снаряду и т. д. Опишем сперва обыкновеннейший и простеnшиR способ расположения частей и работы на тa1<of.t мель­ нице, а потом займемся описанием отдельных главнейших органов или ч.астей мельничного устройства. Мелочи хотя имеют часто боль­ шое влияние на цену и доброту помола, но они не будут эдесь подробно описываться, потому что в них может быть весьма мноrо частных изменений и они не подлежат столь общим правилам, как устройство главных частей- жерновов и сит. Под именем мельничного постава, или просто постава, обык­ новенно понимают совокупности следующих частей (фиг. 15): два жернова - один лежачий и неподвижный, или HUJICHЯ1', В и один висячий, верхний двигающийся, или бегун. или верхняи, или версани1,, -А, укрепленный посредством поперечной палки - параплицы, или -·nоАnлицы, или. порохлицы, на оси, или веретене, С. Эта ось прохо- дит вниз чрез иру;J1словину. g 1-1ли вер~НIОЮ втупку,в которой вра"
УСТРОЙСТВО ОБЬШНОВЕННЫХ МЕЛЬНИЧrIЫХ СНАРЯДОВ 601 щается веретено. l<ружловина плотно прилегает к нижняку и охваты­ вает веретено, чтобы зерна не могли сыпаться около веретена и чрез отверстие ню1шш<а. Между обоими камнями оставляется про­ странство, служащее для помещения зерен и муl(и. Расстояние Фиг. 15. Простой мельничный постав. [между] мелющи[ми] поверхност[ями] в средине больше, чем по краям, ибо там движутся зерна, а эдесь-мука. Это расстояние камней можно увеличивать или уменьшать, поднимая ось и оерхня!С, что бывает необходимо, смотря по тому - крупно или мелко должны молоть камни. Нз веретене С насажена шестерня (фонарь), сцепляющаяся с колесами, приводимыми в движение. Оба ·жернова во избежание распыла, или потери муки, одеты круглым ящиком, или кожухо-1,t, обечье.м, или обеч1Солt. N. Поверх бегуна, на козелиах, укреплен та1< называемый ~овш, или прибор дщ1 засыпания зерен, через очко, или
602 ПРОИЗВОДСТВО MYIПI, ХЛЕБА И I<PAXl\tAЛЛ отверстие) бегуна. Ковш состоит нз вороню·~ О, куда временно или постоянно сыттJiется зерно, и баш.Аtака, или 1сорытца" е (Scl1uJ1e, a11get), в который падает зерно из О. Башмаtс посредством веревочек аа уста­ навливают та1<, чтобы он был наt<лонен 1< отверстию бегуна и эерна бы падали именно в это отверстие, а не рассыпались прочь. Чтобы в башмак попадало больше или меньше зерна, его можно опус1сать или повышать, или можно повышать или понижать ворошсу О клиньями пп. Чтобы зерна постоянно сыпались из башмаt<а, IC нему приделывают палочку, которая задевает за кула1с, ил11 возвышение, на бегуне или ка1<ом-либо другом д.вижущемся снаряде (часто на параплице). Палочка башмш<а,. задевая эа 1{ула(<, встряхивает баш­ мак и зерна, а оттого они сыплются равномерно. Ковш та1сже под­ вергается ударам (от ,,~онька и 1солотушr<и), чтоб зерна в нем не остановились. Устройство I<овша весьма разнообразно в разных местах и всегда очень просто по своему началу. Во всяt<ОМ слу­ чае, весь ковш устанавливается та~<, чтобы его можно было в 1<акое угодно время снять, что необходимо, чтоб было место снять бегун для насечю1 или починки жерновов. В простых мельниuах М) ка, перемолотая в жерновах, из ящика, 01<ружающего жернова, или прямо падает по особому на1{лонному желоб1<у в ящю<, или про­ ходит в наклонный редкий шерстяноИ меш01< (Mel11beutel) R, кота ... рый окружен большим деревянным ящю<ом Q. Тою<ая му1са про­ севается сперва и nалает в задней части ящи1<а, а более грубая высевается в конце мешка; отруби же и самая грубая мука остаются. в мешке и вываливаются из его I<онца в металличес1сое сито S и в ящик Т. Очевидно. что чем наклоннее мешок R, тем скорее будет вываливаться из него мука и тем меньше просеется и, следова­ тельно, в ящш<е Q останется лучшая мука. Потому должно иметь снаряд с', служащий для повышения и понижения нижнего 1<онца мешка и для подтягивания его. Если мешок R остается неподвиж­ ным, то, конечно, все отверстия его скоро засорятся, и мука не будет сеяться. Для отвращения этого мешо1{ скреплен с 1<ольцом и вилкою, которая посредством особого снаряда (трещалии), деf;\­ ствие которого очен~ понятно, приводится в постоянное сотрясение. Если мука из меШI{а падает не прямо в ящик Т, а в закрытое сито или решето S, то особый ряд рычагов приводит зто сито в движение. Обы1<новенно это сито употребляют для отделения крупы от отрубей. Размеры частей та1<ого постава видны из того, что обЫI{НОвенно диаметр бегуна на мельницах столь простого устройства равен 4 футам. Действие постава состоит в следующем. Постав движется от хода двиrателя, 1<оторый заставляет веретено С вращаться с опре­ деленною -с1<оростью (60-100 раз в минуту). Параппица так скре­ пляет в~ретено с бегуном, что при вращении веретена вршцается
О ЖЕРН.ОВАХ И МУI<ОМОЛЬНЫХ ПОСТАВАХ 603 и бегун. Зерно вносится наверх, очищается 1 и высыпается в ковш О, оттуда в башмак и в отверстие бегуна и параплицы. Здесь зерна попадают между жерновами и перемалываются между бороздчатыми насечками жерновов, как о том будет вскоре объяс­ нено. Перемо11отые зерна, судя по форме жерновых насечеI(, от действия центробежной силы и от постоянной прибыли новых зерен, движутся не ТОЛЫ(О по круrоnой линии движения бегуна, но и стремятся от центра к 01<ружности, отчего перемолотая мука выва­ ливается на окружности жерновов и, постоянно там на1<опляясь, спускается в ящИI( ил11 мешо1<, где охлаждается и просевается. От1-юсите11ьно общего расположения такого простого постава должно заметить, что нижний жернов В должен стоять совершенно твердо и его верхняя бороздчатая поверхность должна быть вполне горизонтальна. Для того весь постав у1<репляют на плотных стен­ ках или бат<ах, обыкновенно твердо лежащих и укрепленных на фундаменте мельницы. Дос1<а, на которой закрепляется нижНЯI(, должна быть столь крепю1, чтобы не гнулась и не 1<ачалась при ходе меJIЬНИЦЫ. в этой ДОС((е или на полу НИЖНЯI{ плотно укре­ шшется посредство~~ четырехбревенчатоrо xo.11tyma, или рамы. В оч1-се, нли среднем отверстии бегуна, укрепляется железная napa- n1шua, в ((Оторой прорезано продольное углубление. Это-то углу­ бление и надевается на верхнюю часть оси или веретена, называе­ мую гребнеr1Jl. Веретено должно быть в центре обоих жерновов и должно стоять вертикально, а обе мелющие поверхности должны быть горизонтальны и параллельны, иначе I(амни будут стираться неравномерно, и мука будет неравна. Особенность обыкновенного устройства поставов состоит главным образом в том, что бегун совершенно плотно у1(репляется на веретене, тщ< что веретено и бегун составляют одно целое. Это зависит от того, что в параплице делается коническое отверстие, а верхняя часть веретена есть конус, плотно вставляющийся в это отверстие. В новых мельницах устрой­ ство параплиuы совершенно другое, дающее возможность бегуну немного качаться и оттого двигаться всегда параллельно ниж­ няку. Не касаясь здесь подробностей дела, перейдем к опи­ санию отдельных частей мельничного снаряда, где коснемся и некоторых усовершенствований, введенных в деле устройства этих частей. О жерновах и мукомольных поставах Важнейшую часть всякого мельничного постава составляют :JJсер­ н.ова, или мельничные I(амни. Их вес и скорость обращения опре- 1 О способах очнщення зерна будет CI\aзauo впоследств1щ,
604 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И, ХJIЕБЛ И I<РАХМЛЛА деляют главный расход двигателя. Их 1\ачество, величина и форма поверхности, вес, расстояние, с1\орость обращения и способ укре­ пления Оl{азывают главнейшее влияние на доброту и сорт му1{И. На них должно быть обращено nостоянное внимание того, 1<то владеет мельницею или ее устраивает. Это понятно по самому существу дела, - жернова и служат для раздробления зерен, т. е. для r лавного назначения мельниц. Главные части мельницы, каl< и всякоtt машины, суть следую­ щие: приемник движущей силы (например ветряное или водяное колесо), передаточные снаряды, изменяющие движение приемниl{а в надлежащее (зубчатые колеса, ременные барабаны, ремни и ·г. д.), и, наконец, сам исполнительныИ механизм, т. е. то, что назы­ вается мельничным поставом - обыю·ювенно два камня, из I\оторых один вращается. Главная цель всяких ~1ельниц есть раздробJiение тnердых веществ на мелкие части, ка1< то требуется часто д;ш употреблениsr, - тш<, например, перемоJI гипса, измельчение l{расок, селитры и т. п. Это измельчение производится твердыми предметами, преодолевающими сцепление измельчаемых тел. При этом Tat{oe тело или разрывается, » раэрезывается, » раздавливается, » разламывается, как классифицирует это Вибе, о аамечатеJ1ьном сочинении которого мы выше упо~шнали. Эти роды измельчения действительно предста­ вляют своеобразные характеры. Так, при раздавливаниа преодо­ левается возвратная твердость тела, что производится или действием тяжести или вальками, т. е. давлением или ударом. При разре­ зывании преодоленается твердость в том (минералоrиt1ес1<ом) смысле, в каком алмаз тверже стеl\ла, ноготь тверже листа и т. п.; при этом тело или разрубается или разреэывается ножом или ножницами, но во всяком случае употребляется клинообразный инструмент, _обладающий большею твердостью. При разламы­ вании преодолевается тот род твердости, 1<оторый известен под именем относительной твердости, - при этом де~ствуют обыкно­ венно ударом или давлением. Все эти роды измельчения имеют свое практическое применение для разных технических целей. На мукомольных ме.пьницах обьнпювенно пользуются тем способом измельчения, которому поистине принадлежит название разрывания. При нем преодолевается то свойство твердых тел, которому цают название абсолютной твердости. При этом обыкновенно разрыв производится маленькими кусоч1{ами, J{Orдa требуетсн, чтобы этим
О }l(EPHOBAX И l\tYI<OMOЛi>l-IЫX ПОСТАВАХ 605 ' способом получилас1) однородная меm<ая масса. Для это~t цепи ncerдa служат два негладl(ИХ твердых nредмета, двигающихся с раз­ ною с1<оростью. Иногда один из твердых предметов остается непо- , движен, друrоИ же вращается, например nри растирании в ступке или nри движении верхнего жернова на мельничном поставе. Этот-то последний способ разрывания и называется раз.лtалываниелt. При этом иногда обрывается толы<о верхняя часть взятого предмета, например при обрушивании аерен, лоr<рытых плею<ою, при так называемом дранье, I<огда зерна в первый раз мелются на крупу и для отделения отрубеf.1; иногда же все зерно стараются сразу превратить в мел1<ую муку. Для размалывания необходимо: а) чтобы тело имело небольшую твердость и притом было хрупко; Ь) чтобы трение было большое - оттого нельзя разрывать размалыванием маслянистые и водянистые части растения; с) мелющие поверхности должны быть поэтому по возможности шероховаты, способны заце­ плять, что необходимо дпя разрыва. При размалывании :можно деl-lствовать постоянно, а не лериодичесf{И, чего нельзя сказатъJ например, об не1<оторых других родах измельчения. Мельничными постаnами, в тесном смысле, и называются такие измельчающие механизмы, n которых происходит I<руговое вращение исполнитель­ ного снаряда, причем взятый предмет разрывается на более или менее меш<ие 1<усочки. Должно заметить, что только способ раз­ рьшания может производить измельчение самое совершенное, сравни­ тельно с другими способами измельчения. Твердые исполнительные части мельничного постава, очевидно, должны обладать известными свойствами, чтобы производить разрыв при своем вращении. Дерево. мягко и не имеет шероховатой поверх­ ности, металлы легко сглаживаются, а потому равно неприменимы 1< размолу. Для этой цели более всего пригодны камни или I<амен­ пые породы, что давным-давно заметила практика. Но не все камни, как само собою очевидно, могут служить для делания жерновов. Наиболее пригодные 1<а.менные породы получили даже особое назва· ние J!Сернового тса;,~ня, потому что они довольно редко встре­ чаются и обладают сво~tствами, которых недостает у многих дру­ гих каменных пород. Каменная порода, из 1<оторой должны быть приготовлены оба жернова, необходимо должна удовлетворять следующим условиям, без которых никакие усовершенствования и пособия не могут полу­ чить хороший помол и вести его надлежащим образом: а. Каменная порода должна быть довольно вязка, чтобы не I{рошилась при движении, - иначе в муr<е будут песчинки, что не­ редко встречается там, ~де для помола служат гранитные камни. Вязкость каменных пород определяют тем, что они трудно пре­ вращаются в порошок при ударе молотом. Это не есть твердость:
606 f1РОИЗIЮДСТВО М.Уl<И. ХЛЕБА И 1<РЛХМЛЛЛ алмаз, самый твердый из 1<шш-1еИ, не обладает вяз1<остыо, а потому от удара молотI{ОМ разбивается на I<усочI\И. ЗмеевИI\ 1 или серпентин (зе.т~енов~тыil ю1мень, из которого делают вазоч1<и и т. п., находится у нас на Урале), мяго1<, но вязон:, потому-то из него и делают стушси: его трудно искрошить или истолочr). Вяз1<ость противо­ положна хрупкости. Хрупкие жернова не годятся для помола, но и столь вязкие и плотные породы, I(at< змеевИI{, тоже негодны для жерновов, по1ому что всякий жернов тупится или сглаживается от употребления и должен быть время от вре~1ени зaocmpefl или насечен, что производится киркою или особым молотоl\1. Слишн:ом вязю1е по­ роды весьма трудно было бы заострять илп сделать их шероховатыми. Ь. Второе свойство жерновых ю1мнеИ есть твердость, что необ­ ходиi\ю для того, чтобы мелющая поверхность сохраняла по воз­ можности долг9 тот вид, каков ев придали насеrисою, долго оста­ ва.11ась бы шероховатою. От совокупности твердости с вяз1<остью зависит то свойство жерновых I<ам1-1еИ, что они нескоро стачи­ ваются и сглаживаются. Иначе поверхность их быстро сглаживается и требует новой насечки. Так, обыкновенные гранитные жернова приходится насекать или заострять, ю1к говорят мельни1си, чуть не каждый день. Твердость l{аменных пород можно узнать, проводя черту острым предметом по поверхности IШI\ШЯ. Более твердая по­ рода оставляет на более мяr1(ой· ясную черту. Так, напри:\1ер, змеевик и известняк ~rягче гранита. с. Третье необходи:\юе условие д.~1я доброты жерновов - зер­ нист.о-угловатое сло;1сенае, u ли ее шероховатость, и именно та­ кая, чтобы рука, скользя по поверхности камня, чувствовала ост­ рые ребра зерен. Это свойство оказывается, когда тереть два I(амвя одной породы друг о друга: зернистые камни после тоrо имеют мелкошероховатую поверхность, а другие при этом полируются и сглаживаются. З~~ееВИI(, хотя и вязок, но полируется и потому не годится для жерновов. Мрамор, гранит тоже полируются. Многие по­ роды кварцевых песчаников, базальтов, порфиров, гнейсов и многих подобных отличаются ясным зернистым сложением. Ка1< само собою разумеется, степень зернитости жерновой поверхности имеет весьма большое влияние на помол" В лучших жерновых камнях всегда замечаются, кроме того, мелкие углубления - ноздринки. Те неболь­ шие возвышения и углубления, какие и составляют та1<ую поверх­ ность, служат для захватывания и разрывания (а не сдавливания) и легкого передвижения зерен и крупы и самой муки. Гладкие по­ верхности могут только давить и разрезывать зерна своими зубцами. Зернистое сложение жерновов сверх того облегчает насе1.11{у или обработку жерновов. d. Кроме тоrо, требуется, чтобы камни были равномерны, без трещин. Обыкновенно лучшие I(амни, ~<роме того, что зернисты, -
0 ЖЕРНОВЛХ И МУi<ОМОЛЬНЬIХ ПОСТАВАХ 607 пронию-1у·1ъ1 i\IНОжеством мелких отверстии. Часто устраивают жер­ нова из 1<ус1<0в и получают отличные жернова. Это зависит от того, что из I{YCI{OB легче собрать 011110родный и вполне хороший жернов, а большой 1самень отыскать труднее. Иногда случайные большие отверстия жерновов заыазывают разными твердыми замаз- 1<ами, что нис1<ОJIЫ{О не вредит доброте 1самнеИ. Высказанные условия и делают выбор I{аменной породы для жерновов довольно затрудни­ тельным, а их цену довольно дорогою. По той же причине жернова обыкновенно приготовляются в большом 1\оличестве на местах, где существует пригодная ю1менная порода, или :)fсерн.овый ,,а.мен.ь. 1 Оттуда уже и развозятся жернова иногда весьма далеко. Ценность их чрез это возвышается, но она не должна удерживать владетелей от приобретения хороших I{аl\Шей, потому что без хороших жерновов нет хорошего помола и цена хорошего жернова ОI{упится добротою помола, продо11жительностью службы и тем, что хороший жернов нужно реже насе1(ать ил~ заострять, чрез что произойдет экономия в ручной работе и во времени, которое жернова остаются без ра­ боты. Притом 1шличество му1<и на хороших жерновах всегда вы­ ходит больше, чеы на дурных, потому что строение. зе.рнистой по­ роды препятствует выхождению непере:\юлотой муки и способствует лучшему отделению мучнистого содержания от оболочек. Лучшими жерновыми J{амнями считаются мелкозернистые квар­ цевые I(амни, добывае:\1ьrе и приготовляемые во Франции в la Ferte sous Jouraпe (департамент Марны) и в Bergerac (департамент Cor- dogne). Они отличаются чрезвычайно большою твердостью при всех других высоких достоинствах. Они голубоватого (самые луч­ шие), сероватого, белого или красноватого цвета и проникнуты множеством мелких yrлуб пений, ограниченных острыми режущими гранями. Камни разла~1ьшают на куски призматической формы и из этих 1<усков составляют уже целые жернова. Чтобы с1<репить весь жернов и предохранить его от разрывного действия центробежной силы, целый жернов одевают толстыl\-1 железным кольцом. Хороший жернов-бегун 6 футов диаметром из Ja Ferte стоит в Германии 01шло 500-550 гульденов (или от 300 до 350 руб.), у нас он обойдется до 400-500 руб.; пятифутовый стоит около 380 гуль­ денов (у нас до 260 руб.), четырехфутовый - около 250 гульденов (у нас около 175 руб.). Нижняк тоньше, а потому и дешевле. Кроме того, нижняк .может иметь не столь режущие эерна, ка1( бегун. )Кернова из Bergerac дешевле. Свойства этих камней зависят 1 Собственно жерновой породой называют особый плотный 11 вяз1шй пссчанин:. Отыс1са11ие КdМенных пород, годных для жерновов, необходимо должно входить в ряд разыскашш прп нсследовашш горных пород дан­ ной местnостн.
Вов iiРоиЗводстuо Л\УЮ 1. ХЛЕБА 11 I<РЛХМАЛА весьма много от того, что они (из Ja Fe1·te) составляются из I\YCI{OB. Куски всегда можно подобрать однородные, равно твердые и зер­ нистые, а целый большой жернов весьма затруднительно иметь совершенно однородный. Эти составные или штучные французс1!ие жернова идут в Германию, в Англию и Амерю\у на все лучшие мельницы. Они имеют все лучшие качества жерновоn. В Анr лию привозят эти жерновые камни необделанными, н:ак балласт, и платят по 12 фунтов стерлингов за тонну. Одна из главных выгод этих жерновов состоит в том, что они служат очень долго, от 20 до 25 лет. I<orдa бегун делается легким, поверх его гипсом примаэывают 1<амень, чтобы сделать вес жернова настоящим. Нельзя не желать, чтобы, несмотря на ценность та1<их жерновов, их распространение у нас увеличилось. Между жерновами, далеко распрqстраненными, иэвестны та1<же бельгиUскне жернова, цельные, из нремнист_ой породы. Опи дешевле французских. Идут в значительном I{оличестnе n Англию. В Германии лучшими жерновыми 1<амнями считают жерноnую лаву, которая находится в окрестностях Niederшeпdig и Mayen, около Рейна; их сплавляют по Рейну из Андернаха. Достав1<а их в Россию по Рейну и кораблями из Голландии может быть очеш) не дорога. Этот камень темносерого цвета проникнут мелкими углублениями, которые при твердости породы представляют с 1<раев режущие бока. Это есть особый вид шлакового базальта. То свой­ ство этой породы, равно как и породы la Ferte, что они пмеют yrлу­ бления с острыми краями, и есть одно из драгоценнейших свойств, потому что, стираясь, эти 1<амни постоянно представляют режущую, шероховатую поверхность, а не поJшруются. Тш<ие-то жернова истинно досто"ны названия салtо1сово1с, которое придают у нас особенно шероховатым камням. В Австрии уважаются жернова из Dageser Brucl1e, что близ Понца, из Niederwarllsee и Perg, 1<оторые лежат по Дунаю. В сред­ ней и северной Германии считаются лучшими ю1мни, выламываемые около Циттау и Пирна, которые лежат между Дрезденом, Бре­ славлем и Прагою. В западной части средней Германии в большом ходу камень из мест~чка Krawinkler, лежащего в Тюринrенс1<ом лесу. Этот последний камень есть красноватый порфир, весьма твердый, с зернами кварца, иногда достигающими величины горо­ шины. Большая же часть обьшновеннейших добротных жерновых камней приготовляется из твердых сортов грубозернисп~ых пес- 1tанико·в. Они только становятся особенно пригодны к делу, когда совершенно лишены способности полироваться и когда зерна их притом не высыпаются, а плотно сидят на своих местах. Известно, что песчаники образуют пласты (т. е. произошли чрез отложение на дне море~). Мелющая поверхность обыкновенно параллельна
О ЖЕРНОВАХ И МУl<ОМОЛЫ-IЫХ ПОСТАВАХ 6U9 нашшстованию. Гораздо хуже, I(Orдa жернов вырублен перпенди­ J(У лярно напластованию. У нас в средней России считаются лучшими московские, киев­ сю·rе И пронСI(Ие жернова, жернова с Урала, села Горя.Икова Туль­ Сl{ОЙ губернии и из Земли Войска Донс1шго, но о них мы, впрочем, не могли собрать надлежащих сведений. Известно толы<о, что мелко­ зернистые жернова годны для 1<рупчат01<, ценятсн очень дорого и почитаются добротными. За пару часто платят рублей 500-600. Удельный вес песчаню<а обьшновенно от 2.2 до 2.4, французских жерновов от 2.34 до 2.43. Зная высоту жернова h, диаметр его т, n о l Фнr. 16. Старый французский пqстав. диаметр очка п и удельный вес d, получим вес его в пудах (если h, т1и п в футах)=2.71·h •d ·(т2-п2) или около= =6·h · (т2 -п2). Заметим эдесь, что в Англии много раз испытывали приготовлять искусственные жернова из смеси глины и кремневых осколков или кварцевого острореберноrо песка. Эти камни доводили до желаемой твердости и плотности сильным про1(аливанием. Пробовали также связывать куски 1шарца раствором водяного (или растворимого, Фу­ ксова) стекла. Успех этих попыток до сих пор был невелик. Но для нас несомненно, что со временем достигнут искусства приrот.овления жернового I<а.мня из песка или кварца. Особенно, кажется, легко было бы достичь этого, приготовляя сложные жернова, и мы ре1<0- мендуем эна1ощим капиталистам заняться изучением этого дела. Оно, если увенчается успехом, должно принести хорошие выгоды. 39 Зак. 2207. д. И. Ме1шепеев, т. ХVП.
610 ПРОИЭВОДСТDО МУI<И, ХЛЕБА И I<РАХМАЛЛ Хотя материал, из которого стараются приготовить жернова, повсюду требуется с одинаковыми свойствами, одна~<о форма, вели­ чина, вес и другие свойства жерновов весьма различны в раэных странах и в мельницах разных устройств. Прежде чем перейде~t к описанию важнейших свойств жерновов, объясним главные различин в форме и постановке камней_~в обы1шовеннеtlших поставах. Все эти роды форм и установо1< по_существу своему суть видоизменения 6 а а Фиг. 17. Немецкий постав. трех главных старыN форм: фран­ цузской, немецкой и английс1<ой, или амерИl<ЗНСКОИ, l(al{ и видно из исследований Morin" Deriaz. В прилагаемых (фиг. 16, 17 и 18} рисунках в общих чертах ясно выражено различие поставов трех вышеназванных систем. Фран,1~узс1сий постав (фиг. 16). Нижнш< лежит на полу нижнего этажа мельницы. Бегун у1<реплен в I<рестообраэной параплице f. Веретено так вложено в парапли­ цу, что допускает малые колеба­ ния всего бегуна, хотя и заста­ вляет бегун следовать за враща­ тельным движением веретена. Кружловина g препятствует вере­ тену иметь какие-либо другие дви­ жения, кроме кругового вверх и вниз. )Кернова окружены кожухом h, который отстоит от жерновов около на 2 дюйма. Поверх его поме­ щен 1<овш и башма1<. Нижний ко­ нец веретена опирается на доску (palier) k. Она делается более или менее длинною и толстою, смотря по тяжести бегуна d, который тоже опирается на нее. Но во всяком случае этой доске придают не1<оторую гибкость, что позволяет бегуну иметь слабые колеба­ тельные движения вверх и вниз. Это почитается у французских мельников необходимым условием для хорошего помола. Поднимая дос1<у k за один на ее концов верев1<01О о и системою рычагов (barre} lm, 11t, опирающихся на перекладину 1z, повышают или понижают веретено. Это приспособление позволяет поднимать и опускать. бегун, что необходимо для крупного или мелкого помола. В послед­ нее время это устройство заменено винтами, I<ак видно на несколь­ I<их последующих фигурах. Жернова французских мельниц имеют- 5, 6 и даже 7 футов в диаметре. Высота их 12, 15, 18, даже 24
о ЖEPI-IOBAX и МУI<омольных ПОСТАВАХ 611 дюйма. Они весят 1500 до 4500 фунтов. Когда жернов оботрется и станет более леГI\им. то налепляют сверху J(амни, чтобы придать прежний вес. Бегун делает 45-60 оборотов в минуту и вращается тем тише, чем больше диаметр жернова. Большая быстрота счи­ тается не толы<о вредною по трате сил, но и потому, что мука портится. Нюю-IЯI( отковывается в виде 1юнуса, высота J(Oтoporo до 9 линий в средине. Бегун имеет поверхность обращенного I{онуса, высота которого в сре- дине до 12-13 линий. Таким образом. расстояние между жерно­ вами 01соло очка 3-4 линии, I(огда края жерновов прикасаются друг [I{] друг[у]. Это облегчает движение зерна между камнями и хороший перемол зерна. He.Jte11t1cuй постав (фиг. 17) употребляется особенно в Саксо­ нии и в северной Швейцарии. Все расположение постава сходно с французским, но доска делается столь короткою и толстою, что не допускает колебаний б~гуна. Длину доски делают иногда в 2- 4 фута. Параплица с1!репляется с бегуном так, чтобы также не было никакого движения в бе­ гуне. Поверхность камней совер- lt а а шенно плоская, диаметр их обыкно- Фпг. 18._ Английскпй, плп амера- венно от 31 /2.до 4футов, но не канский, постав. более, высота бегуна 26-28 дюй- мов, вес ero 1000-1200 фунт. Когда бегун сотрется, его делают нижняком. Число оборотов достигает от 100 до 180 в минуту. Из этого уже видно, по сравнению с французским поставом, что чем меньше диаметр, тем движение бегуна ускоряется. Английский постав (фиг. 18) есть изменение немецкого по­ става, употребляется в Англии и Америке. Этот постав и послужил моделью для усовершенствований последнего времени. Нижний конец веретена, а следовательно, и весь бегун опирается на пирамидальное возвышение г, которое оканчивается винтом s. Этот винт упирается в дос1су, на которой стоит пята веретена. Этим достигают укорачи­ вания веретена, его прочности и совершенной точности движения бегуна. Для того же служит и измененное устройство параплицы /, которая делается в виде дуги, как будет вскоре описано. Чтобы сблизить или отдалить мелющие поверхности жерновов,· достаточно 39*
612 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И. ХЛЕБА И I<РАХМАЛА повертывать винт s. который нажмет или опустит доску, в 1<оторую упирается. В английской мельнице пол, на котором лежит нижнш<, делают чугунный и вообще стараются достичь возможной прочности и неподвижности. Во всех анrлийсн:их мельницах деревянные шестерни с цевками эаменены косыми (l{оничес1<ими) шестернями, чему следуют и в мельницах нового устройства. Это изменение имеет ту большую выгоду, что позволяет весьма просто и лег1'0 по желанию остановить или пустить в ход жернов. Для этого стоит только. поднять шестерню t, которая может скользить по веретену е. Тогда зубцы большого 1<011еса не будут задевать за шестерню, и бегун остановится. Опустивши шестерню, легко в.новь привести бегун в движение. Это простое устройство особенно полезно в тех случаях, когда одно большое 1<олесо сцеплено с нес1солькими шестер­ нями, сидящими на веретенах бегунов. Тогда нельзя произвести остановку бегуна отодвиганием или опус1<анием большого I<олеса, как это часто делается в обыкновенных мельницах. Размеры жерно­ вов в Англии немного более, чем в Германии, но менее француз­ ских. Вес жерновов больше немецких. Чтобы дать теперь понятие об улучшенных поставах, 1<.оторые устраивают в новейших мельницах, но [которые] имеют, одна1<0, полное сходство с обыкновенными поставами, приводим фигуру и описание постава на одной :мельнице около Парижа (фиг. 19). Нижнш< 11i'm 1 , укреплен в поддоннике се и окружен треножню<ом е, от которого видна одна ножка, другая не вполне видна налево. Три винта, из которых виден один v, проходят чрез дно этого треножника и под­ держивают нижняк снизу. Эти винты служат для приведения ниж­ няка в горизонтальное положение. Винты h (три) проходят чрез вер­ тин:а.т~ьные ножки треножника ее и служат для того, чтобы подвигать нижняк и установить центр его против центра И!. Треножник скреплен неподвижно винтами с полом мельницы 00. Чрез этот пол и нижняк проходит ось1 или веретено, !И, которое делается из железа и вкладывается в очке нижняка в кружловину, или цилиндр, укрепленный и смазанный маслом. Кружловина делается медная и покрывается сверху плотным кружком, чтобы масло не проннкало между камней. В кружловине устраивают три отверстия, в которые вставляют фитили с маслом для облегчения движения веретена" Три винта служат для задвигания и выдвигания клиньев, I{оторые прижимают кружловину к веретену и устанавливают веретено в центре нижняка. Буква п означает висячую nараплицу, ка1\ую устраивают всегда в мельницах новых систем. Это есть металли­ ческая дуга с двумя отрогами п' п', которыми дуга у1<репляется в очке бегуна. Это закрепление совершенно прочно, так что I<огда -бегун снимается для насечки, то дуга п'пп' остается с ним. В отро­ ~ах дуги, или параплицы, вделана перекладина о, или гоняпка.
О ЖЕРНОВАХ И МУКОМОЛЬНЫХ ПОСТАВАХ 613 Она имеет вертикальное четырехугольное отверстие. В зто-то отвер­ стие и проходит верхний четырехгранный конец веретена. Веретено 1<ончается у вершины дуги параплицы 01<ругленнЬ1м концом г. На этом 1<онце лежит вся тяжесть жернова. Таким образом, бегун nerr<o снимать вверх с конца веретена. При движении веретена движутся и параплица и бегун. При этом, очевидно, возможны толЫ(О малые движения бегуна, вверх и вниз) и еще меньшие дви- " Фнr. 19. У совершенствованный простой постав. жения вбо1с Эти движения определяются только тем, что веретено довольно свободно входит в отверстие параплицы (в о), а вся тя­ жесть бегуна находит точку опоры выше своего центра тяжести. Укрепление бегуна на точке опоры, лежащей выше центра тяжести, придает всему бегуну такую прочность постановI(И, какая может существовать при прежних способах прочного укрепления параплиuы. Спереди и сзади дуги параплицы есть достаточно места, чтобы эерна могли проходить к пространству между жерновами. Для облег­ чения эасыпи эерен в очке бегуна устроена воронка s. Зерна всыпаются в ковш L. Вниэу его площадка d направляет эерна к вы­ пускному полубоковому отверстию d'. Чрез зто отверстие зерна всыпаются в башмак а. Башмак может колебаться около места прикрепления а'. Этот бnшмаl\ изображен эдесь особо (фиг. 20).
614 ПРОИЗВОДСТВО МУl\И, ХЛЕБА И I<РАХМАЛА На этом рисую<е а - дно башмака, а' - место его прюсре­ nления, /-отверстие, чрез которое сыплются зерна и проходит <Jсь параплнцы, нарисованная на фиг. 19 поверх дуги параплицы; а" (на фпг. 20) означает дощечку, которую задевает ось параплицы, приводящая башма1< в постоянное движение. Этого достигают тем, что на вершине дуги параплицы устраивают ось с шестью r<ры­ лышкам и. Эта ось движется при движении бегуна и при 1<ю1щом его обороте 6 раз встряхивает бп Шl\laI{, что заставляет зерна сыпаться равномерно. Для того чтобы по произволу уменьшать или увеличивать и даже пре1<ращать засыпь зерна из I<овша L в башмак, 1{ I{онцу его у Ь привязывают веревоч1<у ЬЬ', натягивая которую, можно подымать баш~1ак и даже эапирать отверстие оа' (L 11 11 11 11 11 воронки L. Сама воронка у1<репляется в козелках t t на подставках t't'. Верхняя часть нижнян:а и весь бегун 1· о 6 покрыты деревянным l(ожухом, или а/ обе чьем, К!(. I "'--- ___..... ....... _._ _ _ Из описанных видов поставов можно уже Заt<ЛIОЧИТЬ, КШ< разно- Фнr. 20. образны бывают величина, форма, вес, диаметр и постановка бегуна и нижняка. Все это имеет значение для 1<ачества помола, но не столь большое, I~=ак качество 1<а~шеИ, их насеч1ш, расстояние [между ншш] и скорость вращения. О первоН из этих причин мы уже говорили, с1<ажеl\1 теперь о трех последних. Мы входим об этих пред:\~етах в некоторые подробности и~1енно потому, ч го эти подробности пмеют существеннейшее влияние на I(ачество муки. В одно:\1 из следующих отделов мы подробно рассмотрим не1{оторые из тех принципоn, н:аюпш в настоящее вре~ш ру1(оводствуются при устройстпе: а) приводов для движения бегунов, Ь) параплиц, с) кружловин, d) подъема веретена бегуна и е) ковша; теперь же мы желали дать понятие о тех общих началах и тех главных требованиях, какие необходимо иметь в виду при устройстве поставов. Прежде чем обратиться к описанию насечки на жерновах, мы должны сказать, что одно из необходимых условий хороших жер­ новов есть правильность их формы и правильность их постановки. То и другое должно не только наблюдать при устроtlстве нового nостава, но и время от времени должно тщательно проверять 1 Описанный постав был устроен г"ном Бенно в С.-Денп. Шесть поставов приводятся в движение паровою машиною в 20 сил. Чтобы судить о размерах рисунка, достаточно скаэать 1 что диаметр камней= 4 французским футамJ или 1.209 м, нли 4 футам и 2 дюймам русс1сой меры.
О ЖЕРI-IОВЛХ И МУI<ОМОЛЬНЫХ ПОСТАВАХ 615 старые поста вы, пото1'1у что малая неверность в форме (отчего зависит неравномерность распределения тяжести) или постановке бегуна или нижняка влечет за собою два следствия, приносящие убыт1<и владельцу: худой (неравномерный) помол и напрасное (не­ равномерное) стирание I<амиеИ. Верность постанош<и и устроНства жерновов состоит в том, чтобы: а) мелющая поверхность нижнш<а было горизонтальна, что ;1er1{0 узнать ватерпасом или уровнем; Ь) мелющая поверхность бегуна по I<раям 1 должна плотно, а глав­ ное - равномерно при1<асаться I\ краям нижняка; с) веретено должно проходить именно чрез центр нижнш<а, для чего служит ({ружловина; d) веретено должно быть заl{реплено в центре бегуна, и е) тяжесть бегуна должна быть на всех углах и сторонах одинакова, чего леr({О достигнуть при неровной верхней поверхности бегуна) закре­ пивши на нее 1самень. Насе 1иса ~1серновов есть одна из важнейших частей мельничного дела. Жернов, l{Оторый не держит насечки или к ней не спосо­ бен, -негоден. Мельник, который не умеет сделать хорошей насеч1<и на добротном, твердом жернове, не энает своего дела. Насе~ша жернова есть ряд бороздокt выдолбленных на мелющих поверхностях 1шм1-1ей, и приведение поверхности жерновов в грубо шероховатое состояние, необходимое для произведения хорошего помола. Насеч1<а жерновоQ необходима по многим причинам: а) Без нее зерна не двигались бы от центра к ОI<ружности или бы двига­ лись очень :медленно и была бы напрасная трата времени. Там, где употребляют истинные конические жернова француэсz<ой системы (фиг. 16), там часто не делают на жерновах насечки бороздками, потому что I<оническая форма нижняка и колебательное движение бегуна, вместе с центробежною силою, заставляют зерна и муку двигаться от центра к ОI{ружности. Так, в окрестностях Лиона еще до сих пор употребляют иногда жернова без насечки. Ь) Воа­ дух, проходя из очI<а к 01<ружности по впадинам бороздок, охла­ ждает му1<у и тем препятствует ее перегреванию. с) Мука, пере­ молотая на камнях без бороздок, дает клейковину невязкую, что 1 Французы делят мелющую поверхность каждого жернова на пять концептрнчесю1х полос равной ширины. Начиная с центра, эти полосы суть: оч1ю (l'oeШard), сердце (le coettr), пояс неполного прикосновения (l1 entre-plein), пояс полного прю(основеннл (la fet1Ш11re) и края (le bord). Это разделение вполне будет понЯтно:1 еслн обратим внимание на тоJ как пршсасаются между собою шернова, особенно во французской системе (см. фиг. 16). Русские мельники разделяют поверхность :жерновов двумя 1<онцентричес1<ими 1сруrами на следующие части: в средине - не•tия (или otzкo) вовсе без насеч1шJ далее двор -грубо насеченный и немного более глубокий, чем 1срай или 1zолоз, шприна которого Оl{ОЛО 5 вершков, при диаметре 1самней в 7 четвертей. Этот полоз илп края насекаются мс:\11ьче lI служат для окончательного перемола зерен на муку.
616 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И, ХЛЕБА И l<РАХМАЛА зависит, вероятно, не толы<о от перегревания му1<и, но и от того, что перемол выходит очень мело~<. d) Выход му1<и на жерновах без насечки меньше, чем на заостренных жерновах, потому что тупые (без насечки) жернова мнут зерна и не отделяют муки от оболочек. Острые жернова рвут, ломают, скребут зерна и этим отделяют от оболоче1< все мучнистое содержание, если только жернова достаточно близко стоят друг от друга. е) Без новой насечки жернова, служившие уже несI\ОЛЫ\О времени, сгладились бы, и тогда, конечно, перемол не был бы ни таt< с1<ор, ни так совершенен, потому что было бы меньше зубов и режущих 1<амней для разрыва зерен, мука стала бы грубее или бы мялась. f) Оче­ видно, что для разрыва и разрезывания, KaI{Oe производят насечен­ ные жернова, потребно гораздо меньше силы, чем для измельчения давлением, потому что первое измельчение может итти непрерывно, а второе должно бы быть более или менее периодичес1шм. Глад1<ие же жернова должны были бы не рвать и резать, а давить и мять. g) Наконец, по самому существу дела, тупые жернова не способны давать произвольного помола, потому что тупой жернов действует преимущественно давлением. Острый (с насечкой) жернов рвет и режет зерна краями бороздо1<, как ножницами, а потому чрез увели­ чение или уменьшение расстояния жерновов леn<о достичь желаемой степени мелкости муки. Таким образом, насечка служит для увели­ чения доброты и количества перемола. Ита1<, бороздI(И нижняка и бегуна должны обрезывать или обрывать поверхность зерна, потом рвать, резать зерна сперва на I<рупные I<уски, потом на более меш<ие. Эти кусочки зерен, попадая между плос1<остями жерновов, 01<онча­ тельно мелются ими. Направление бороздок или насечек на жерновах различно в разных странах и местностях. БороздI(И, конечноt не совпадают с направлением радиуса, что весьма понятно. Если бы борозд1<и нижнш<а и бегуна были по радиусам, то они бы не помогали дви­ жению зерна I< ОI<ружности, и сила, необходимая для резания, дол­ жна бы быть весьма велика. Направления бороздо1< обоих· камней должно перекрещиваться между собою I<ак направления обеих поло­ нинок ножниц. Направление главных бороздок верхнян:а и нижняка делается совершенно одинаковым, но толы<о в противную сторону, так что если перевернуть верхняк мелющею поверхностью вверх, то бо­ роздки верхняка и нижняка будут направлены в одну сторону. Очевидно, что угол (степень) наклонения бороздок к радиусам камней определит угол, под которым борозд1<и верхня1<а будут пересекать бороздки нижняка. Этот последний угол - или угол встреча- будет в два раза более угла на1&лонения, т. е. угла между краем борозд1<и и радиусом. В разных системах угол встречи
О ЖЕРНОВАХ И MYI<OMOJlЬHЫX ПОСТАВАХ 617 весьма различен. А он-то, очевидно, и определяет достоинство на­ сечки, потому что от него зависит быстрота движения муки от очка 1{ ОI<ружности. Насечка или главные борозщ<и должны как бы сгребать зерна и лtyJCy от oruca и проводить и протал1сивать те 01сру:J1сности, где совершается последний перелол. Из зтоrо очевидно, что (наuлонение) направление бороздотс верхнятса дол:нсно быть в cmopofty, проmавополоJ1сную два:J1сени10 бегуна, а направле­ ние (нан:лонение I\ радиусу) бороздоI< нижняка должно быть по на­ правлению движения, т. е. в ту сторону, в которую движется бегун. Это видно, например, из рисунка фиг. 22, где темные бо­ роздI<И /9'lmx И Т. П. суть бОрОЗДl<И НИЖНЯКЗ, а пуНI<ТИрНЫе бо­ р03Дl(И wv и wv - бороздки бегуна, направление движения которого· ПОI{азано сверху стрелкою. Чтобы видеть значение зтоrо направления, просим читателей вооб­ разить толы<о, что бегун движется в противную сторону, -очевидно, что борозд1<и будут сгребать зерна и му1<у к очку, а не от очка, I<aI< при том направлении, 1<акое изображает указанная фигура. Это сгребание, производимое нареэ1<ами, очевидно, необходимо для пра­ вильного движения зерен и :муки, потому что не все части зерен и му1<и получают в данный МО:'.1ент движение от движения бегуна, не все стремятся итти от центра к окружности вследствие центро­ бежной силы, многие лежат на спокойном нижняке и, не сгребенные к окружности, они сильно нагрелись бы, чресчур мел((О пере­ мололись и т. п. Скрещивающиеся бороздки должны способствовать движению зерен, н:ак ножницы подвигают разрываемый предмет J{ своим концам. Из этих общих соображений вытекает несколько непременных следствий относительно способа насечки: 1) Одна бо­ роздка нижняка и одна бороздка верхня((а не должны в один и тот же мо.мепт (1-Jш<оrда) Пересекаться между собою в двух местах, - иначе в одном углу пересечения зерна и мука будут сгребаться к оч1<у; 2) При самом же очке направления бороздок должны быть та1<овы, чтобы угол встречи был достаточно велик для сгребания зерен от очка. Здесь (при очке) бороздки не должны итти по радиусу, I<ак зто делается в не((оторых системах насечки. 3) Дан­ ная бороздка бегуна должна при своем движении встречать каждую борозд1<у нижняка сперва близ очка, а оставлять должна ее около он:ружности. Насеч1<и делаются или прямолинейные, или криволинейные. Оче­ видно, что при прямолинейной насечке, если бороздки наклонены к радиусу, то при начале бороздl(И (близ очка) угол наклонения, и следовательно и угол встречи, будет больше, чем при конце бороздки, т. е. около окружности. Следовательно, при прямолинейных бо­ розд1<ах угол встречи постепенно уменьiпается, начиная от очка и идя к окружности. При J(риволинейных бороздках угол встречи
·618 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И,ЭХЛЕБА И I<РАХМАЛЛ или может уменьшаться, или оставаться постоянно одина1<оnым, или увеличиваться. На этом различии в угле встречи при оч1<е и ОI<руж­ ности (в полозе, стр. 615) Вибе основал свое разделение всех систем насече1< на три рода, I<оторые здесь в1<ратце и опишем. 1. Hacerucu, при которых угол встречи nocmencнfto увели­ цивается, на~tиная от otttla. Это самые старые системы. Они обу­ словливают наибольшую быстроту движения му1<и около 01<руж­ ност11, т. е. там, где мука должна оставаться довольно долго, чтобы получить равномерный перемол, и где она, очевидно, должна встре­ чать наиболее острые углы, чтобы лучше размельчаться. Эти системы весьма часто встречаются на старых мельницах, но на новых употребляются редко, потому что дают неудовлетворительные результаты. Обыкновенно при этом фигура борозды -дуга ~<руга, потому-то эта система и носит название J(руговой насе1иси. Из этоrо рода насечек мы упомянем о двух. Голландс1Сая насечтса имеет на жернове в 4 1/2-5 футов 108 бороздок, из 1<оторых 54 идут от окружности до оч1<а, а остальные 54 только занимают тот пояс жернова (н.а 01<ружности), которого ширина 2/ 5 радиуса; все бороздки достигают окружности, как это делается всегда. Радиус тех кругов, дуги которых суть бороздки,= от 4/ 5 до 7/ 8 ра­ диуса самих жерновов. Все эти круги пересе((аются в центре жернова. Чтобы описать их, из центра жернова описывают управляющий круг (концентрический с окружностью жернова) радиусом, соста­ вляющи~r от 4/ 0 до 7/ 8 рад11уса жернова. О1<ружность полученного круга делят на 108 равных частей н, раздвинув 11ир1,уль на 4/u до'1 ' 8 величины радиуса, ставят одну нож1<у циркулSl в каждое деление управляющего I<pyra, а другою ножкою циркуля описы­ вают дуги по плоскости жернова. Сделавши радиус управляющего круга равным 4/ 5 радиуса жернова, получим следующие углы встречи бороздок: У очка на расстояннн 1/5 радиуса от центра = 14°20' » )) )) )) 2/ 'б )) » )) =29 )) )) )) )) З/о )) )) )) =44 )) » » :t 4/5 » )) )) =60 )) )) » » Б/5 у окружности жернова = 77 20 Усовершенствованная круговая насе 1иса дает еще большие углы встречи, так что помол гораздо быстрее выбрасывается иэ-под жерновов. Этого достигают тем, что радиус управляющего ~<руга уменьшают, -например, делают его равным 8/5 радиуса жерновов. Тогда угол встречи при очке= 37°, а при окружности жер­ нова= 110°40'. При этом между бороэд1<ами при окружности оставляют пространства, от 11/2 до 3 дюймов шириною, смотря
О ЖЕРНОВАХ И МУl\ОМОЛЬНЫХ ПОСТАВАХ 619 по большей или меньшей твердости I{амней и смотря по тому, требуется ли более или менее грубая му1<а. Глубину (до 1/4дюйма) борозд01< также соразмеряют с этими условиями. Для твердых ю1мней и меm<ой му1<и нужны час1 ые и глуб01<ие бороздки. Лро­ странство между бороздками ПОI<рывается меЛI{ИМИ, к радиусу наклонными, бороздо 1исами, н:оторые также у бегуна и нижняка делаются нш<лонными в разные стороны. На твердых камнях и для мел1<ой му1<и эти бороздочки едва 1/12 дюйма глубины, рас­ стояние их 1/2 дюйма. При 1<аждой новой насеч1<е направление бороздочек переменяют в противное. II. Насе 1иса, при тсоторых угол встречи остается постоян· ны.л~. Эта система хотя лучше предыдущей, но разделяет с ней тот важный недостатоl\, что не представляет соразмерности yrJia встречи· с количеством перемола и с его :мелкостью. При очке~ очевидно, угол встречи должен быть больше, чем при окружности, чтобы от очка 1с окружности достигало постоянно дост~очное I{Оличество зерна для наполнения всей окружности (всего полоза), чтобы ни одна часть ее не была беэ работы, чтобы на каждой площадке жернова в данное время было одинаковое количество перемалываемого. Тогда же, когда угол встречи везде одинаков, тоrда движение почти равномерно по всей длине бороздки, а н:ак поверхность того пояса, который лежит подле очка, при равной ширине с поверхностью окружного пояса, значительно меньше последнеи, то очевидно, что иэ очка к окружности при этой системе насечки будет приходить меньше зерна, чем может перемолоться его на окружности. Оттого-то здесь перемол или идет очень мед... ленно, или чресчур перегревается; потому-то во всех новых мель­ ницах употребляются насеч1\и третьей системы, к описанию которых мы тотчас перейдем. Об насечке с постоянным углом встречи замети~~ только, что искривленные бороздки при ней должны представлять ту кривую линию, 1шторая называется лoгapttф.Atшtec1to10 с1иtралью, и что угол встречи делают обыкновенно, как предложил Нейман, равным 60°. Этого достигают или делая угол наклонения на бегуне и на нижняке равным 30°, или проводя на одном камне бороздки, на­ I<Лоненные во всех своих частях к радиусу под углом 15°, а на другом жернове 45°. Не считаю нужным объяснять, что углом на1<лонения при криволине~ных бороэдках должно считать угол между радиусом и касательною, проведенною к кривой линии в точке пересечения с радиусом. ПI. Систе.лtы. насе~tетс, nptl иоторых угол встречи постоянно у.1~tеныиается, начиная 01п о•и'а до окружности. И практика и тео­ ретическое объяснение, приведенное выше, отдают полное преиму­ щество этого рода насеч1<ам, потому что при них можно избег-
620 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И, ХЛЕБА И I<РАХМ.АЛА нуть и неравномерности перемола, и его медленности, и перегревани~ муки. Но, конечно, полный успех зависит от того, 1<а1сова по­ степенность в изменении угла встречи будет в данной си­ стеме. Здесь нужно держаться известной средины. Сделается угол быстро убывающим, - угол встречи при окружности получится чресчур мал, и движение будет эдесь чресчур медленно, будет перегревание, напор зерна. Если же, обратно, сделать убывание угла встречи малым, тогда легко впасть в те несовершенства, какие имеет способ насечки с постоянным углом встречи. Того и другого недостатка стараются избегнуть и с б6льшим или меньшим успехом избегают, разделяя все бороздки на главные и побочные. Побочные бороздки делаются короче глав­ ных и им параллельны, так что угол встречи их гораздо больше угла встречи r лав­ ных бороздо1<. Главные бороздки толы<о одни идут от очка до 01<ружности и при окружности их угол наклонения до­ вольно мал. Этому-то недостатку и по­ могают побочные бороздки, потому что­ они имеют гораздо больший угол на ... клонения, чем главные бороздки. Итак" в каждом поясе, кроме первого (начи- ная от очка), а особенно при ОI<руж­ Фнг. 21. Прямошшейная ности, углы встречи разных бороздо1< раз­ амернканс1{ая нассч1\а жернова. личны: одни - с малым углом встречи - способствуют полному перемолу, другие­ с большим углом встречи - помогают быстрому движению зерен и :муки, т. е. не доnускают излишней остановI(И и перегревания муки. То пространство, на котором лежат главная бороздка и парал­ лельные ей побочные бороздки, составляет се1пор жерновой поверх­ ности, который мы назовем четверписой, потому что в нем обык­ новенно четыре бороздки (см. фиг. 21 и 22); по-немецки она назы- . вается поле. Должно заметить, что в каждой четвертке побочные бороздки лежат перед главной бороздкой, что содействует быстрому движению перемола, для чего главным образом и имеет важное значение направление бороздок. Описываемые системы насечек справедливо наэвать американскими, потому что там они иэобре­ тены и наиболее употребляются, особенно с того времени, как Эванс сделал столь много для общего усовершенствования мель­ ничного дела. Мы опишем две главные системы американской насечки - прямолинейную и криволинейную, или Эвансову. Обе они иэобра­ жены на фиг. 21 и 22.
О ЖBPriOBAX И МУl<ОМОЛЬНЫХ ПОСТАВАХ 621 Прялюлинейпая амерu1СанС1сая насе~иса (фиг. 21). Число четвер­ ток определяется обыкновенно по диаметру жерновов. Жернова Четверток 3 фута 8 31/2 )) 10 4 )) 12 41/2 )) 15 5 футов 18 6 » 20 О1<ружность жернова делят на столько частей, сколько четверток (фиг. 21-11 четверток). Число побочных бороздок обыкновенно 3, ширина бороздок от 7/ 8 до 1 дюйма. Расстояние [между] бороздfками] обыкновенно 1 до ll/2 дюймов. Побочные бороздки кончаются у окружности, начинаются же, как видно по чертежу, несколько отступивши от соседней главной бороздки, которой они не параллельны, так что ~зади 1саждоf;1 главной бороздки есть сплошное поле. Чтобы анать направление длиннейшей борозды каждой четвертки, в центре 1<амня чертят управляющий круг, которого диаметр в 10-6 раз меньше диаметра жернова. Край длиннейшей борозды совпадает с означенным делением окружности и составляет каса­ тельную к тому управляющему кругу, который начерчен внутри 1<амня. Другие борозды делаются в каждой четвертке параллельно длиннейшей борозде. Очевидно, что короткие бороздки должны быть наклонены к радиусу больше, чем длинные бороздки, если толы<о они проведены перед главною бороздкою. Так, например, если приведенный чертеж показывает насечку нижняка, то бегун вращается по наклонению, nротивоположному направлению часовой стрелки. Если бороздки нижняка будут в одном данном направле· нии, а бороздки бегуна в противоположном, то 1<рая бороздок будут встречаться под разными углами. Эта форма насечки упо­ требляется во многих местах Америки, Франции и Англии. Амерю<анский инженер Эванс, известный большою пра~<тикою в устройстве мельниц, в 30-х годах дал правила для провода бороздок, основанные на исследовании многих условий движения бегунов и муки. Для примера берем жернов, имеющий диаметр 41/2 фута. Около центра круга описывают два маленьких. кружка, аа' и ее' (фиг. 22). Первый описывают радиусом в 21/2 дюйма (вообще= 1/8 радиуса жернова), второй 7 дюймов= 1/ 4 радиуса. В поясе между ними описывают еще три равно отстоящие круга, которые означены чрез ЬЬ', се' и dd'. Таким образом получают пять управляющих кругов (directeurs). Пространство между кругом ее' .и краем
622 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И, ХЛЕБА И I<РАХМАЛА жернова разделяют четырьмя равно отстоящими I<руrами АА', ВВ' t СС' и DD'. Круг ЕЕ' означает краl\ жернова. Этот I<pyr разде­ ляют на 18 частей. Чтобы достигнуть этоrоt сперва делят 01сруж­ ность круга на 6 частей, 1 а потом 1<аждую часть делят на 3 части. ~-· т о 11 w' lv 11 11 1 Фиг. 22. Эвансов( криволинейная насеч1са жерновов. Или просто, в центре камня помещают центр транспортира и отмеривают дуги в 20° каждая. Положим, что точка f есть одна из 18 (/,/1, / 2,/8) точек, полученных таким образом на круге ЕЕ'. Тогда берут линейку, прикладывают ее к точке f и к I<раю упра­ вляющего кружка ее' и означают на камне черту f g. Потом линейку 1 Чтобы разделить круг на б частей, как известно, служит мера радиуса (полуднаметра), который равен стороне шестнугольяю,а, вписан­ ного в круге.
О ЖЕРНОВАХ И МУКОМОЛЬНЫХ ПОСТАВАХ 623 переI(Ладывают к точке ·g, находящейся на круге DD', и к упра­ вляющему 1<руж1<у dd' и отчерчивают линию gh. Точно так, подвигая линейку, начертят всю линию f ghlk и. другие линии, ей соответствующие: / 1g.1 li 1i' k' и т. д. Когда начер­ чены эти главные борозд1<и, тогда с выпу]{лой стороны I(аждой черты выбивают бороздку шириною около полудюйма и даже до 1 дюйма. Следовательно, ширина /2/, положим, равна 6 линиям" Пространство от / 2 до / 1 делят на четыре равные части, означен­ ные бу1<вами т, о и q. От этих точек проводят параллели линии f2g2h2i~k9. Пространство, обозначенное 11t1i, составит вторую борозду. Она 01санчивается внутри камня у х, не доходя до очка, I<aI{ видно по фигуре. Из точки· о проводят вторую параллель к линии /2g2h~ и вытесывают борозду ор, которая I{ончается у точки у. Из q проводят третью параллель и выдалбливают последнюю кратчайшую бороздку qr, кончающуюся у z. Таким образом разделяют всю поверхность жернова и выдалбливают на ней всего 72 борозды. Чтобы знать, в ка1(ую сторону должен быть погиб борозд, цолжно знать направление движения бегуна. Если представленная фигура (22) изображает насеч1<у нижняка, то такая производится, когда бегун вращается по направлению от f к /2, или по тому направлению, которое показывает стрелка. Бегун должен иметь бороздки, перекрещиваю­ щиеся с бороздками нижняка, как ПОI(азано на фиг. 22 пунктирными чертами st. Потому, коrда бегун перевернут вверх дном, т. е. обращен кверху мелющею поверхностью, что и необходимо для его насечки, то его бороздки должны иметь направление и изгиб совершенно такие же, ка1< у нижня1са. Тогда при повороте бегуна на место его бороэд1<и придутся 1<рест-накрест с бороздками нижню<а. Заметим еще, что при расчерчивании бороздок на жерновах легl{о видеть, что те бороздки, которые ближе к окружности, менее наклонены к радиусу, чем те, которые находятся близ очка. Из расположения бороздоl{ ясно можно видеть, что они способствуют движению муки и зерен от очка к краям. Вышеописанный способ расположения бороздок составлен для жерновов в 41/2 фута диаметром, делаю­ щих )00 оборотов в минуту. При других размерах и ·при других скоростях изменяют величину радиусов управляющих кружков и ширину четверток. Вместо 18, при меньших радиусах жернова и больших С({оростях, делают меньшее число отделов; при больших радиусах жерновов число бороздок )1 величивают. Смотря по вели-­ чине диаметра жерновов, радиус управляющих кружков увеличи­ вают или уменьшают. При самых больших жерновах управляю­ щие кружки должны быть несколько больше, чем то следует по пропорциональности диаметрам жерновов, потому что большие жернова ходят гораздо медленнее меньших жерновов. Впрочем,
624 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И, ХЛЕБА И КРАХМАЛА небольшие неточности в соразмерности· направпен~я бороздок могут быть исправлены до некоторой степени изменением глубины бороздо1\, как о том мы будем тотчас говорить подробнее. Теперь заметим только, что при насечке жерновов рисуноI{ бороздо1< не может иметь всего своего важного значения, когда не соблю ... дена надлежащая точность выполнения н:аждой бороэдI\И. Все удары кирки или молотка должны быть направлены параллельно общему направлению бороздки, - иначе общее направление борозд1п1 не будет иметь значения. Заметим далее, что штучные жернова весьма удобно составлять из кусков, имеющих американс1<ую насечку, и именно тах, чтобы швы кус1<ов были спрятаны на дне бороздо1<. Фиг. 23. Форма бороздо1< верхняка п ншкнm,а. Так и поступают обыкновенно при составлении штучных жерновов. Хотя несомненно, что кривая форма бороздок имеет значение для перемола и движения муки и зерна) но обыкновенно полагают, что rлавную роль в этом деле имеет направление бороздок, а потому весьма часто оно определяется прямыми линиями, как ПОl(азано на фиг. 21. Прямизна бороздок облегчает процесс насечки или кования жерновов. Углы встречи прямолинейных бороздок, когда число четвер­ ток= 12 и когда в каждой четверт1се 5 бороздок, а радиус упра­ вляющего круrа = 1/ 7 радиуса жернова, суть следующие: Пр11 ОЧJ<е В средине При окруж- ноет и Главные бороздки . . . . . . . 91° 17°40' 16°20' Побочная бороздка I . . . . 46 40 27 40 )) )) н 67 20 39 )) » III . . . . 50'40 )) )) IV 63 При очке средний угол встречи всех бороздок = 910 На расстоянии 2/ 6 от центра средний угол встречи всех бороздо1< = 57 30' » » S/r, » » » » » » » =4730 » )) 4/r, » » )) )) )) » » = 4220 При окружности средний угол встречи всех бороздок =.39 20 В Эвансовой насечке углы встречи для главных бороздок, на­ qиная с очка, суть: 77°20', 36~40', 32°20', 30°20' и (при окруж-
О ЖЕРНОВАХ И МУКОМОЛЬНЫХ ПОСТАВАХ 625 ности) 29'). При 18 четвертках и 4 бороздках в каждо.И: четвертке, угол встречи: У очка В средине У окружност1( Г ;шnш1я борозд1са . . 77°20' з2~20 1 29° Побочные борозДiш I . 43 20 35 20' )) » )) II . 44 20 )) III . . 53 20 Срсд11нй угол встрсчн всех бороздо1с прн очJСе = 11=20 1 » » » на расстояшш 2/ 5 радиуса = 41 » » » » » U/0 >> = 3750 )) » » ... )) » •J./5 )) =3816 У Оiсружностн средшш угол встречи всех бороздок = 40 36 Срсдш1i1 угол всех встреч = 3924 Для достоинства насечки большое значение имеют форма и вид .самих бороздо1<. Простые квадратные бороздки или простые ямоч1си с дугообразным дном мало пригодны для помола. Из бо­ роздо1с первого рода аерно и 1<рупа, раз в них попавши, трудно выходят, и бороздl{И потому легко засоряются, часть зерна выходит не перемолотою. При дугообразных бороздках зерна не могли бы умещаться в бороздJ{аХ иначе, .ка1< плашмя, и тогда бы они дави­ лись, а не резались и рвались в бороздках. Лучше всего борозд­ I\ам придавать такой вид, как изображено на фиг. 23. Один край бороздки перпендикулярен на мелющей поверхности и опускается в глубину камня 01<оло на 1/ 12 дюйма, вообще на величину ко­ роткого диаметра зерна. Другой край бороздки сперва идет прямо внутрь камня, но потом тотчас же изгибается в виде дуrи. Глу­ бина этого I<ороткого края не должна быть больше толщины ногтя. Этот-то край и есть режущий или скоблящий "Рай бороз­ до1<. Насечка его должна быть самая точная и острая. Глубокий край бороздки бегуна всегда должен быть впереди, т. е. в той стороне, в которую происходит движение бегуна. Бороздки ниж­ ня1<а имеют противоположное направление, как это видно на фи­ гуре, где 11i есть бегун, т' - нижняк, стрелка показывает дви­ жение бегуна. Если фиг. 22' представляет насечку нижняка, то края/2, т, о, q,/1- режущие, а 1<рnяl) n, р, r-тупые,илиглу­ бокие. Бороздки бегуна на фиг. 22 изображены пун1<тиром. На обеих из них 1~рая v режущие, или неглубокие, а w- глубокие, тупые. Одним словом, при нривых бороздках выпуклый край всегда остры~~, неглубокий; вогнутый - всегда тупой и глубокий. При прямолинейно И насечке (фиг. 21) всегда длиннейший I<pat1 бороздки режущий, перед тупым !(раем каждоН длинной бороздки стоит более I{ороткая бороздка. Очевидно, что вся почти работа бо­ роздок сосредоточивается на этих режущих 1<раях. Они-то и кро­ шат и режут зерна; фиг. 23 ясно показывает это. В а зерно облупливается, хотя и умещается в бороздке. От движения бегуна 40 Зах. 2207. Д. И. Менделеев, т. XVII.
626 ПРОИЗВОДСТВО 1\\УI<И" ХЛЕБА И I<РАХМАЛА зерно поворачивается и попадает между режущими ребрами, ю1н: показано в Ь. Тогда зерно облупливается, зубцы н:рая сцарапы­ вают с него оболоч1н1, а тяжесть бегуна и его твердость заста­ вляют эти оболочки отСI{акивать, как отсюнпшает скорлупа ореха при давлении зубами. Облупленное зерно I<рошится режущими краями, как в с, и та1<ая I<рупа попадает, нан:онец, между плос1<0- стями жерновов, где и превращается в ~1у1<у. Му1<а не будет оста ... ваться в бороздках, потому что напор зерен, идущих из оч1{а, выдавливает ее, а форма бороздоI{ при движении беrунn заставляет муку и I<pyny подыматься по с1\лону бороздок и всходить на шю ... скость жерновов. Очевидно, что при большем изгибе направления бороздок часть крупы будет по бороздкам выходить не пере~ю­ ловшись, потому что большой изгиб бороздо1< очень облегчит дви" жение крупы по бороздl{ам. В та1\ОМ случае, без изменения на­ правления бороздок, можно поправить дело, уменьшая глубину бороздок. Че.м болыие направление бороздт.си натслон.ено те радиусу :;1еернова, те.1,е ~иенее глубока дол:нсна быть бороздка. Глуби ну боро3док делают от 1/ 16 до 1/ 6 дюйма. Ширина борозд1<и делается обыкновенно около 1 дю~ма и до 1/ 2 дюйма, расстояние между бороздками делается от 31/ 8 до 11/ 2 и до 1 дюйма. Чем тверже камень, тем меньшее число бороздок можно резать на нем. Если число бороздок мало, то должно избегать очень порожних бо ... роздон:. Весь процесс насечки новых жерновов должно вести следую­ щим образом. Жернова на заводах уже так обработаны, что ме­ лющая поверхность их представляет довольно верную плос){ость" Обыкновенно в :Н\ернове уже есть и очко. Такие жернова вделы­ вают как следует в постав и пустые натачивают, т. е. сглажи­ вают поверхность и делают ее более зернистою. Для этого бегун приводят в движение и между жерновами пускают немного воды или, лучше и скорее, несколько горстей песку (иногда пес1<у и воды). Это называют: натачиват~ жернова. После натачивания бегун снимают и проверяют верность поверхности лине1'\1сою, нама3анною красною краскою. Эта линейка должна быть длин­ нее диаметра жерновов и должна быть с1<оль возможно верна. Толщина ее снизу делается около 21/ 2 дюймов. Этот край линейки намазывают .красной глиной, распущенной в воде. Прuводя тако10 линейкою по поверхности камней, мы означим выдающиеся места. На них останется красная крас1<а. Если эти выдающиеся места занимают целую окружность или пояс круга, то их должно снять или стесать кир1<ою или молотком. l<orдa это сделано, бегун на­ девают на веретено и снова натачивают камни. Это повторяют~ пока камни не будут иметь совершенно плоской поверхности, что Jierкo узнать по тому, что тогда линейка оставляет на всей по-
О ЖЕРНОВАХ И МУI<ОМОЛЬНЫХ ПОСТАВАХ 627 верхности жернова равномерный I<расный ело.И. Тогда разрисовы­ вают поверхность жернова и производят насечку, т. е. nроводят борозды. Для выполнения режущего 1<рая должно употреблять 1<Ирl{у острую и весьма твердую и работника, имеющего верную, привычную руку. Старались много раз заменить эту ручную работу машиною, но до сих пор успехи были невелики. Когда борозды проведены, тогда вновь проводят красную линейку. Если красная 1<раска остается около очка, то 01шло него на расстоянии 1 фута очерчивают круг и в этом ~<руге 1<иркою стесывают малый слой поверхности, и именно у очка немного больше, чем в краях. Тан:им образом, I<огда жернова будут сложены, около оч1<а оста­ нется между ними пространство около полулинии высотою. Оно помогает движению зерен перед их размалыванием, которое про­ изводится преимущественно I<раями жерновов. Когда положат друг на друга та1<им образом про1сованные жернова, то края их должны 1<асаться друг друга во всех точках, исключая, конечно, бороздок. При насечке бороздок и при всей обработке жернова киркою - направление молота и ударов должно всегда оставаться параллель­ ным с направлением бороздОJ(, и ншtогда ни один удар не должен qыть сделан параллельно 1<раю жернова. Плоские части жерновов) или пространство между бороздками, покрывают рядом самых тон1сих бороздок, ударяя киркою параллельно длине соседних бо­ роздок или под некоторым углом, как было выше объяснено. При постоянном помоле самый твердый и вязкий из жерно­ вов не выдерживает более" 10 дней. Обыкновенно чрез неделю (а чаще чрез 1-3 дня) должно вновь наковать жернова. Для этого бегун снимают с веретена и поворачивают мелющей поверхно­ стыо вверх или вбок. Чтобы это было возможно, необходимо снять ковш, потому ковш устраивается так, что его легко отнять. Так юн< бегун тяжел и снимать его посредством лома и клиньев вредно, потому что чрез это обиваются края и поверх­ ность, 1 то обыкновенно устраивают в бегуне сбоку две ~<руrлые впадины, в которые и вставляют 1<руглые наконечники дуги или цепи, эа I<оторую и подымают бегун. Для этого поверх бегуна устраивают или систему блоков, или ворот, или тому подобное приспособление для подъема тяжести. Чаще всего снаряд для подъема бегуна устраивается следующим образом: где-либо в сто­ роне ставят вертикальную ось, которая может вращаться в двух цапфах. I< ней прочно приделывается горизонтальная перекладина, на 1<онце которой (на расстоянии от оси, равном расстоянию оси от центра жерновов) вделана гайка. В эту гаИку вставляется винт, имеющий наверху рукоятку, чтоб можно было вывертывать и 1 Ка1с это видно часто у нас на простых мельницах.
628 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ. ХЛЕБА И КРАХМАЛА вывинчивать. На нижнем 1<онце этого вертикального винта при­ деланы две дуги, равные четверти окружности круга. Обе дуги скреплены шарниром с концом винта и, следовательно, могут быть расширены и сложены. На нижних 1<01-щах этих дуг у1<реплены шипы, вкладываемые в боковые впадины бегува. Когда эти шипы вложены, винт вывертывают, бегун поднимается и его отводят (поворачивая вертикальную ось) в ту сторону, где хотят сделать насеч1<у. Когда имеется несколько жерновов, то, конечно, ста - раются так установить снаряд для подъема бегунов, чтоб он один мог служить для нескольких, по 1<райне.й мере для двух, жер­ новов. Этот снаряд называется ::нсернооы.,,и 1Сран.олt. При насеч1<е употребляют новые острые 1!ирки для режущего, низкого ребра бороздок, а старыми I<ирками насекают низкий !{рай и дно бороз­ док. После такой насечю-1 проводят по жернову линейку с крас­ ною глиною и отмеченные места (это места более твердые) сгла­ живают. Эти твердые места должно немного углублять, потому что они стираются труднее остальных частей жернова. Не должно также забывать про то углубление в средине жернова и про те малые бороздки, о которых мы недавно говорили. Когда поверх­ ность жерновов приведена в надлежащий вид, бегун надевают на веретено. Когда жернова поставлены и приведены в ход, необ­ ходиltю каждый раз их наточить Время от времени, не оста­ навливая хода мельницы, должно повторять ту же операцию. Для этого башмак подымают так, чтобы ~з не1·0 не сыпались зерна и жернова остались пустыми. Тогда в очко бегуна всыпают не­ сколько горстей песку. Один и тот же песо~< может служить не­ сколько раз. Этот песок уничтожает полировку и делает края сква­ жин на жерновах более острыми. Ход бегун.а и управление башмаком составляют главное ис1<ус­ ство мельника при помоле. Три главные изменения в положении частей постава находятся в распоряжении мельника: изменение рас­ стояния между жерновами, изменение количества зерен, которые падают из башмака, и увеличение или уменьшение с1<орости вра­ щения бегуна. Последнее достигается в водяной мельнице чрез увеличение или уменьшение I<оличества воды, приходящей к во­ дяному колесу, а это производится щитом. Рукоятка щита или ворот, которым он двигается, должен быть устроен в самой мель­ нице, чтобы легко было управлять движением бегуна и, не отходя далеко от постава, изменять скорость его движения. В паровой мельнице управление движением бегуна еще ле1"че, чем в водяной. В ветряной мельнице это более затруднительно и должно быть произведено увеличением или уменьшением поверхности крыльев, сипи тормозом, или поворотом всей мельницы. Как бы то ни было, Jiегкость управления движением бегуна есть одно из требований
О ЖЕРНОВАХ И МУI<ОМОЛЬНЫХ ПОСТАВАХ 629 или условий хорошего устройства мельниц. Скорость движения бегуна, I{aic мы уже говорили ранее, изменяется от величины бе­ гуна. Если с1сорость движения, при прочих одина1совых условиях, медленна, то зерна перемалываются I\рупнее, чем при скорейшем движении бегуна, и му1<а проходит очень медленно к 01<ружности 1<амня, потому что центробежная сила движения мала. Если ско­ рость обращения бегуна чресчур вели1(а, то мука перемалывается чресчур мелко, перегревается и дает худоА хлеб. Опыт и при­ вычка обыю·10венно ру1<оводствуют при выборе надлежащей ско­ рости вращениs1 при данном жернове. По мнению Белидора, лучшая скорость для шестифутовоrо бегуна есть 60 оборотов в минуту. Это по1<азывает, что на окружности жернова каждая точ1<а про­ бегает в се1<унду 19 футов, а на расстоянии 2/ 3 радиуса ско­ рость движения каждоfil точки= 12.6 фута в секунду. Для того, чтобы узнать, ~<акая с1сорость движения должна быть придана бегуну, которого ди.аметр п футов, должно наблюдать, чтобы каждая точка, отстоящая от центра бегуна на 2/s радиуса (или п2) ll 11а2 ·3 илина 1/8диаметра, т. е. на 3 , должна в секунду про- бежать около 12.G фута. Положим, что число оборотов бегуна 11. в минуту= х. Каждая точка, отстоящая от центра на 3 , сделает х . в се1(унду 60 оборотов, а ка1< в каждый оборот она пробежит 2tl 2n Х 11Х 3 . 3.~4 фута, то в секунду пробежит 3 · 3.14 60 , или около 28.6 . Та1! 1!а1\ эта точка, по вышесказанному, должна пробежать в се­ кунду 12.6 фута, то ll 28.6 х = 12.6. о 12.6 . 28.6 360 с тсюда выводится, что х = или х= - . ледова- п ll тельно, если диаметр п бегуна будет 5 футов, то бегун должен сделать 72 оборота, если 4 фута, то 90 оборотов, и т. д. Обыкновен­ но скорость обращения значительно больше этой, поэтому можно полагать вычисленную скорость наименьшею из выгоднейших. Дей­ ствителыrо, в Австрии, например, 35-дюймовые бегуны делают 180-200 оборотов в минуту, что соответствует на окружности скорости 27-30 футов в секунду, а на 2/ 3 радиуса скорости 18-20 футов в секунду. В английских мельницах бегун 4-футовый де­ лает 115 оборотов в минуту, что соответствует 24 футам в се..:. кунду по окружности. ·эванс вывел из многих наблюдений, что выrоднеf:\шая скорость обращения каждой точки края есть 25 футов
бЗО ПРОИЗВОДСТВО МУI<И. ХЛЕБА И I<РАХМАЛА 470 в с ек),нду. Следовательно, х = - , где х = числу оборотов в м11" ri нуту) а п =диаметру бегуна. Следовательно) по правилу Эванса~ 4-футовыfi бегун должен сделать 117 оборотов в минуту, 5-фу" товыл 94 оборота, а 6-футовыf.1 78 оборотов. 1 Такова деtlсТВ(l­ тельно скорость движения бегунов при хороших 1<ачествах жер" нового камня. Обыкновенный диаметр жерновов новсttших мель­ ниц 1.3 м, или 41/ 2 фута (при толщине 0.27 м, или 01<оло 9/ 10 фута), следовательно, 1<раВние с1<орости обращения по правилу Белидора 84, а по правилу Эванса 1l1 оборотов в минуту. Впо­ следствии мы приведем те правила относительно с1<орости враще­ ния бегунов, какие дает Внбе. Впрочем, невозможно установить точного правила для скорости движения бегуна, потому что ее должно изменять, смотря по сорту помола, по близости жерновов, по их весу, по роду I(амнеИ и тому подобным усJювиям. Доброта выходящеtl муки служит единственным верным руководителем в это~1 деле. Вот общие правила, которых должно держаться в этом отношении"~ Если при данной с1<орости бегуна М}Ка выходит грубая, 1·0 попробуйте сыпать меньше зерна. Если и тогда му1<а выхолит грубою, т. е" не имt.ет надлежащей мелкости, что лег1<0 узнать наощупь, тогда необход1н10 понизить бегун. Еслп вследствие этого сближения жерновов движение бегуна замедляется и ~•уки будет выходить меньше прежнего, то необходн'ю ускорить дв11же1111е бегуна, пустив воду на вошшое ~со.песо, и т. п. Ес11и после сбли­ жения жерновов и ускорен11я движения их и уменьшения. коли­ чества зерна мука выходит медленно, перегревается и становится каi' бы липкою, тогда бегун необходимо немного поднять и nри­ бавить количество зерна. Колиttество перемалываемого зеrна из­ меняется по многим обстоятельствам. Но во вся1<ом cJiyчae, nри прочих равных обстоятельствах, более твердый жернов перемелет больше зерна, чем мяrкий. Количество зерна не может быть уве­ личено без вреда для муки, хотя до некоторой степени или до некоторого предела (свойственного каждому поставу) можно уве:­ личива ть количество зерен, увеличивая быстроту движения бегуна. Итак, в известных пределах, которые определяются практикою, возможно увеличивать быстроту бегуна по мере увеличения коли­ чества перемалываемых зерен. При том же количестве зерна, но 1 Эти расчеты скорости движения бегуна приведены здесь потому, что они необходимы при составлении плана постройкн мельницы. Мель­ ничные приводы должны быть рассtrитаны по величине камней, 2 О скорости вращения бегуна обыкновенно судят по шуму, произ­ водимому трещалками.
О ПЕl{ЛЕВАЛЬНЫХ СНАР)IДАХ, ИЛИ СИТАХ 631 при большей скорости движения бегуна можно ~уравновешивать 1<ачество помола сближением жерновов. Три данных - с1<орость бегуна, близость жерновов и коли­ чество зерна - должны находиться u полном распоряжении мель­ ника. Те способы, которыми увеличиваются и уменьшаются эти ус110вия, должны быть всегда под py1{0JO. Это есть одна из задач, 1<оторую не должно упускать из Вi1да nри устройстве мельниц. Управление засыш<оИ зерна производится посредством той верев1<и:~ 1<оторая привязывается I< концу башма1<а (фиг. 19, Ь). Поднима­ н11е и опускание бегуна. nроизводится разными способами, кото­ рые у1<аааны на фиг. 16 и 18, а та1<же и на фиг. 30. В но­ веНш их мельницах этого достигают, укрепляя подпятник веретена в рычаге, соединенном с системою рычагов, идущих к тому месту, l"'де находится мельни1<, или употребляя особые винт_ы, которыми nоднимается веретено. О пеклевальных снарядах Му1<а, вышедшая из-под жерновов, во ВСЯl{ОМ случае не однородна. Одна часть зерен, особенно их оболочки и особенно в том случае, I{Огда зерна перед nомоло~~ были смочены водою, эта часть зерен, проходя под жерновами, не измельчается в столь мелкую :ыу1<у, как внутренние части зерна, потому что она не так хрупка, ка[{ другие части зерна. Эти оболочки образуют чешуйчатую массу и назы­ ваются отрубями. Внутренние части зерна от случайных причин или от большей или меньшей близости 1< оболочкам измельчаются на кусоч({И неравной величины. Для лучших сортов муки служат именно те внутренние части зерна, которые наиболее богаты крах­ малом, наиболее хруп1<и, и потому те, которые дают мельчайшую муку. Притом мелкость муки есть необходимое условие для того, чтобы из муки вышло однородное тесто и однородный, хороший хлеб. Из сказанного очевидно, что перемолотые зерна содержат смесь разных сортов муки, различающихся: а) своею мелкостью и Ь) своею близостью к оболочкам. Цель пеклевания, или просеива­ ния, и состоит именно в том, чтобы получить отдельно каждый из сортов муки из той смеси, 1<оторая вышла из-под жерновов. Чтобы произвести это разделение муки на разные сорты, ее заставляют проникать чрез мелкие отверстия. Очевидно, что при прочих равных условиях мука получится тем высшего достоинства, т. е. будет тем мельче, чем меньше будут те отверстия. чрез которые ааставят nроникать муку. Но тонкость муки, проходящей чрез отверстия сита, зависит не только от мелкости отверстия ситяноЯ ткани, но и от многих других условий. Мука получится тем тоньше, чем большее количество ее приходит к ситу (данного размера) в данное
632 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ. ХЛЕБА И I<РАХМЛЛА время. Это понnтно из того, что первоначально чрез отверстия сита, очевидно, пройдут мельчайшие части, а только впоследствии, при долгом прикосновении му1!и с сеющею поверхностью, пройдут чрез отверстия и те частички муки, которые имеют величину, равную величине отверстия. Итак, на данном сите нужно иметь возможность управлять количеством муки, падающей в сито. Этого достигают, устраивая впускное отверстие для муки, падающей в сита, в виде 1совша с башмаком, как будет вскоре описано. При равном коли­ честве падающей муки, просеиваемый сорт тем будет мельче, чем ctco- pee выйдет мука из сита, по той же причине, ка1{ая толы<о что объяснена. Потому-то для получения данного сорта муки необ­ ходимо иметь возl\юllшость заставлять мун:у быстрее или медленнее двигаться по поверхности сита. Чем быстрее движение, тем мельче сорт просеивающейся муки. Но и при равной мет<ости ткани, при равно1'1 количестве муки и при равноИ скорости движения ее - количество муки, nроходящей чрез сито, может изменяться от того, как часто ситяная поверхность очищается от засевших в нее частиц муки. Засевшие в мелr<ие отверстия сита частицы муки уменьшают отверстия и делают сеющую поверхность меньшею, а потому способствуют прониканию более мелкой муки. Но если не возобновлять отверстий сита, т. е. не выбивать из ситяных отверстий засевшую муку, то скоро вовсе пре1<ратится просеивание, а потому сито необходимо встряхивать или подвергать более или ~1енее частьв1 ударам. Чем чаще эти удары или, правильнее сказать, че~1 чаще возобновляется ситяная поверхность, тем сорт муки выходит грубее, ибо тогда могут сквозь порожние отверстия сита проникать более крупные частицы. Вот эти-то главные соображения и имеют в виду при устройстве пеклевальных снарядов, разнооб­ разие которых довольно велико. Мука, перемолотая жерновами, иногда прямо поступает в про­ дажу и просеивается потребителями. Невыгоды этого способа столь очевидны, что о них не стоит и распространяться. Просеивание муки обыкновенно выполняется на той же мельнице, где произво­ дится и самый пере.мол. Это тем выгоднее, что для просеивания нужен двигатель, сила 1<оторого должна быть невелика, а на мель­ нице уже непременно есть двигатель, часть работы которого весьма удобно передавать просеивающим, или пеклевальным, снарядам. После перемалывания самую важную часть мучного производ­ ства составляет просеивание, или петслевание, а потому теперь же остановимся на этом предмете и рассмотрим его с некоторою подробностью. Известно, что просеивание, или пеклевание, производится помощью редких тканей. Лыко и конский волос, употребляемые для обыкновенных ручных сит и решет, не годны для фабричного
О ПЕl(ЛЕВАЛЬНЫХ СНАРЯДАХ, ИЛИ СИТАХ 6~3 производства пеклевальных снарядов или по корот1<ости нитей, или по ширине их. Для пеклевальных снарядов обыкновенно упо­ требляютсп ткани шерстяные, шелковые и проволочные. Шерстяные т1<ани (Beuteltucl1) дешевле других. Их употребляют для простых пе1<левальных мешков на обыю-ювенных мельницах. Они предста­ влшот два главные неудобства: волосистость нитей и их толщину" Первое неудобно потому, что многие волоски мешают свободно.му проходу мун:и чрез t<лет1{И ткани, а второе не выгодно в том отно­ шении, что на данном пространстве уменьшается число клеток. От этих двух причин зависит то, что шерстяные сита при прочих равных условиях меньше просеивают, чем шел1<овые. Самое тонкое, или меш<ое, сито не может быть приготовлено из шерстяной ткани, потому что мелкие волоски будут препятствовать просеиванию" Шерстяное сито не делают мельче 40-45 нитей на 1 дюйм (или от 1500 до 2000 отверстий на квадратный дюйм), тогда как шел­ I<овые сита или особый сорт газа (известный род шелковой ткани) имеют от 120 до 25 нитей на дюйм. Шелковые нити не волосисты и тонки, что и позволяет приготовлять из них более мелкие ткани для сит. Кроме того, они прочнее шерстяных при одина1<овой с ниыи толщине. Главное nрепятствие к их употреблению есть их ценность. Лионс1<ие и швеАцарские ше.11ковые ткани для сит славятся повсюду. У нас готовят шелковые ткани для сит на некоторых фабриках в Мос1<ве. Материал их де11ается шириною в 32 и 38 дюймов. Мелкость шелковой ткани для сит определяется нуме­ рами, из l{ОТорых No 13 есть самый мелкий, а NoNo О и 00 употребляют для означения самой грубой ткани, ~<акая идет для разделения раз­ ных сортов отрубей и крупы. Для той же цели употребляются нумера до 5. Для грубой муки служит No 7, для средней No 9, для лучшей No 11. Проволочные сита (из латунной проволоки} в последнее время входят в большое употребление. Это зависит от их прочности и вязкости, которая позволяет даже постоянно прочищать их щетками, приводимыми в движение вместе с ситом" Это весьма облегчает просеивание и ускоряет его значительно, потому что частицы муI{И легко засаривают клетки, или отверстия, сита и тем препятствуют проходу муки. Проволочная ткань для сит берется от 64 до 15 проволок на дюйм длины ткани. Ка1< бы редка ни была ткань сита и какой бы материал ни был­ употреблен для ситяной ткани, во всяком случае мука не будет­ просеваться, если только будет насыпана в сито или в шерстяную­ т1<ань, потому что она тотчас залепит отверстия ткани. Различные способы устройства сит, или пеклевальных снарядов, основаны именно на том, что сито приводится разными способами в движение­ сотрясательное, колебательное, круговое или тому подобное. Глав­ ные роды устройства пеклевальных снарядов суть:
634 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И. ХЛЕБА И КРАХМАЛА Пеклевальный лсешоrс. Это устройство самое простое и деше­ вое - описано уже ранее (стр. 602). Оно имеет, между прочим, тот недостаток, что служит для разделения му1ш на 3 главные сорта: отруби, крупу (1{оторые проходят чрез мешок) и му1<у. А это[го] в большинстве случаев недостаточно. Пеl{левальныtl снаряд до;1жен производить разделение мун:и на нес1<олы<о сортов. Этого достигают, употребляя для пе1шевания последовательно ткани различной l\lелкости. В это~1 отношении шерстяные ткани делаются по ну.мерам. Нумер т1шни в некоторых случаях ПОI{аэы­ вает, сколько нитей на 1 дюt\ме 1 длнны ткани. Умножив. нумер ткани сам на себя, узнаем, сколько отверстии в одном I<Вадратном дюt\ме тканп. Тш(, шерстяная ткань No 30 будет имеп" в 1 1ш. дюйме до 900 отверстий. Очевидно, что величина отверстий, опре­ деляющая мелкость сита, зависит не только от нумера ТI<ани, но и от толщины нитей. Потому шерстяная тн:ань данного нумера будет ме.т~ьче, чем шелковая пшнь того же нумера. Употребляя простоП пе1<левальныtt мешок, необходи~ю для разделения нес1<олью1х сор­ тов :муI(И или пропускать муку чрез несколько мешков, иJiи довольствоваться тем различ11ем n :муl{е, которое всегда заметно в разных частях пеклевальноrо ящи1<а. Мука, просеивающаяся в верхней части мешка и падающая в задней части ящика (фиг. 15), очевидно, будет нежнее и мельче тов, которая просеивается в ниж­ ней части .мешка и падает при его переднем конце, что зависит от того, что: 1) на1\:юненис мешка в 1-1ача.'1е больше, чем у 1<онuа, 2) от того, что вначале всегда будет отсеивi1ться мельчавшая мука, а потом более крупная. На этом-то различии в сорте муки и основано употребителыюе у нас название - подрукавная лtyrla - для сорта более тонкого. Форма простого пеклевальноrо меш1ш весьма сходна с фор:\ЮЮ рукава одежды. Мучной ру1шn дел~нот длиною обыкновенно 6 футов, шириною 1О дюИмов. Горизонтальн.ые сита часто употребляются у нас в России и имеют то преимущество, что устройство такого пеклевального снаряда весьма просто, хотя нет сомнения, что пеклевание гори­ зонтальными ситами, так же как и мешками, очень неполно, т. е. не служит для совершенного отделения ТОНl{ОЙ муки от более rpyбoft. Горизонтальные сита делаются под ларем, куда падает просеиваю­ щаяся мука. Мука, выходящая из-под жерновов, падает на первое сито, имеющее наименьший нумер, потом на второе, более редкое сито и т. д., пока не останутся от муки только отруби, да крупа. Для того, чтобы мука постоянно двигалась по плос1<ости сит, их необходимо делать наклонными, и чем больше наклон сита, - тем ·Скорее мука будет проходить чрез сито. А чем скорее пройдет 1 И.пи на 1 ск и тому подобную меру длины.
О ПЕКЛЕВАЛЫiЫХ СНАР~ДАХ, ИЛИ СИТАХ 635 l\1y1<a, тем меньше высеется из нее и, следовательно, тем лучшая му1са nолучится под данным ситом. Под ~<аждым ситом делается особыИ ящи1<, чтобы разные сорты муки не смешивались. Такому горизонтальному ситу, состоящему из нескольких отделении, придают движение вnраво и влево. Для большего сотрясения и встряхива­ ния это движение производят толч1<ами, что способствует не только просеиванию, но и движению му1!и по nлосz<ости снта. Этого движении сит достигают очень про­ сто. На веретене бегуна при1{репляют кружок с I{улаком, который задевал бы при своем вра- щении за 1<онцы металличес1<ой ВИЛI(И. Таким d d образом виm<а от ударов 1<улака nолучит коле­ бате11ы-юе движение. К концам этой вилки при­ вязывают концы двух ремней или верево1<. Другие концы этих ремней Сl{репляют с жердями, при­ вязанными или прикрепленными J< ситу. Колебания вилки передадутся ремнями ситу, и движение их, очевидно, будет происходить толчками. Для избе­ жания растраты му1<и от разметания, очевидно, CIITO 11 ЯЩlll\И должны быть ЗШ(рЫТЫ l{ОЛПаком. Пpuз.лcamuttecr\lte вращающиеся сита, или америюшСI{Иt\ пе1<левальный снаряд. Эта форма пеклевальноrо снаряда в настоящее время наи­ более распространена в Европе и Америке, - ..._ - 111 - ~=о - - - - - с чем все остальные формы сит, по крайней мере Фиг. 24. Остов прнз- на усовершенствованных мельницах. Этот сна- матнческоrо сита. ряд состоит из деревинноИ шестигранной про- стом призмы (остова), вращающейся на оси. Этот снаряд называют часто, хотя неправильно, цилиндрическим ситом (фиг. 24). Вся призма, и следовательно и ось ее вращения, наклонна от жерновов или от того местаJ от которого падает мука, так что падающая мука с1<ользит по наклонной поверхности призмы. Накло­ нение обыкновенно от 8/ 4 до дюйма на каждый фут длины сита. Поверхность эта обтягивается шелковою ситяною тканью. Таким образом ткань nрикрепляется на 6 жердочках, образующих ребра призмы, и вся пустота призмы окружается ситяною тканью. Му1<а падает во внутрь цилиндра и просеивается чрез ситяную ткань. Остаток вываливается иэ нижнего конца сита. Длина снаряда около 18-20 футов, ди~метр от 3 до 2 футов. 1 Вся призма окружается 1 Диаметр делается такойJ чтобы можно было на жердях сита натя­ нуть два или три полотнища ситяной ткани, и именно такJ чтобы длина ткани совпадала с длиною сита" а швыJ скрепляющие отдельные полотнища. приходились на жердочках. Скрепление отдельных полотнищ делается 11л11 гвоздями, илп клеем и всегда на одной из жердочек.
636 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И КРАХМАЛА деревянным ящю<ом. Обыкновенно .в одном ящике помещают не­ сколько призматических сит (два или четыре), 1<а1< то иэображе1-10· на прилагаемой фигуре (фиг. 25). Таков снаряд называется пеклевалыюю машиною (Beutelшa­ schine). На осях призмы вне ящи1<а насажены зубчатые колеса, или шкифы, которыми приводятся сита в непрерывно I{pyroвoe движение. Призмы делают от 20 до 30 оборотов в минуту. Мука, падающая из нижнего конца первого сита, падает в верхний конеu. нижнего сита. Просеянная мука сгребается мучными винтами в особые· отверстия, проводящие муку в мешки или лари. Иногда заставляют муку, выпавшую из нижнего отверстия нижнего сита, подыматься 1< новой паре сит. Непре­ рывность движения со­ ставляет одно иэ rлав­ нейш их преимуществ сит нового устройства. Притом от довольно быстрого вращения мука вполне перемеши­ вается в сите и 1 следо­ вательно, все части ее :.:-:: .::: :.:. -::-:-:.:_т_-]:-:.-_-_ -_- _-.::::::: придут в ПрИl{ОСНОВе­ ние с поверхностью си­ та. Поверхность приз- Фнr. 25. Пек.1свальнал машнна. мы часто обтягивается тканями рuэных нуме­ ров, и тогда под каждою тканью устраивается особый ящик для отдельного сорта муки. В других случаях, при больших количе­ ствах просеваемой муки, предпочитают пропускать му1<у чрез не­ сколько призматических сит с тканями разной плотности. Для каждого жернова (по Вибе) необходимо для полного разделения муки по сортам от 150 до 200 кв. футов ситяной поверхности в призматических ситах, так что на .крупчатой мельнице о четырех поставах нужно от tIOO до 800 кв. футов шелковой материи для сит. Каждый квадратный фут ткани, смотря по нумеру, стоит от 15 до 50 коп. Если известна окружность сит (например 3 полот­ нища= 9 футам), то легко найти длину всех сит: стоит только число квадратных футов разделить на ш<ружность. Так, ecJJИ окруж­ ность сита=== 9 футам (диаметр = 2 футам 8 дюймам) и требуется иметь от 600 до 800 кв. футов сеющей поверхности, то длина всех сит от 67 до 89 футов или всего от 4 до 5 призматических сит в 17 футов длиною. Ось призмы обыкновенно 7 дюймов в попе­ речнике, шестигранная. Продольные жердочки 1-1 1 /~ цюйма шири-­ ною, 18/ 4-2 дюt1ма толщиною. Их окружают и обтягивают мягкою
о nвклввлльных СНАРЯДАХ, или ситАх 637 -тканью. Движение сита производится обыкновенно бес1<онечными ремнями или зубчатыми 1солесами. Иногда ситу придают не только 1<руrовое, но и сотрясательное движение. Фиг. 26 показывает одно из устройств башмака, чреа 1<акоИ мука проводится в призмати­ ческие сита. Количество падающей в башмак му1{И изменяют или ло обыю·ювенному способу (подымая и_ оnус1<ая башма1<), или, 1<ак на прилагаемом рису1-ше, засовом, приводимым в движение рукоя­ тыо g. Му1<а падает чрез а в башмак сЬ и оттуда (под засрв) в канал i,. 01<анчивающийся в пе1<левально'1 'tнаряде. Чтобы му1<а не остана­ вливалась в башмаке, он приво- дится в качательное движение. Для того башмак движется на оси о и приводится от вращения малень- I<оИ оси ее в 1<олебание. Зубцы а ·оси ее эадевают за планки dd, скре­ пленные с башмаком. Неудобства призматических сит: они занимают много места, дорого стоят, потому что шелко­ ~ая ткань дорога и ее требуется много и она скоро портится; они скоро засариваются и потому, не­ смотря на постоянное движение, мало даю1' муки; им нельзя дать довольно сильного движения толч­ I<ами, потому что тогда могла бы Фнг. 26. Башмак псклевальной ма- шпны. -ткань прорваться и длинные жер- дочки гнуться. Достоинства этого рода пеклевальных снарядов состоят в простоте их устройства, в малой силе, которую требуют, и главное - в чистоте муки, которую они дают, ибо здесь просеивание идет медленно и ровно. Кроме того, они допускают много различных видов просеивания, что необхо­ димо для разных сортов муки. Цилиндри 1tес1сие проволо~tные, или английсиие, сшпа. В них устранены, повидимому, все недостатки предыдущих систем. Ткань делается из металлической сетки, что придает ситу прочность и постоянство формы. Сито делается цилиндрическое, подвижное или неподвижное. Во всяком случае, сито делается из двух полуци­ линдров, вроде ящика, так чтобы верхнюю половину можно было отворить для поправок, очищения и т. п. Внутри ero укрепляется ряд щеток, которые быстро вращаются и прочищают засорившиеся отверстия металлической сетки. На фиг. 27 представлен продоль­ ный разрез ящика с цилиндрическим проволочным пеклевальным
638 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И l{РАХМАЛА снарядом. аа - кожух, окружающий все сито и мучные ящики. В нем неподвижно укреплены обручи и пере1<ладины ЬЬ, се, d. На этих обручах и перекладинах прибита цилиндричесI<ая метал­ л 11чес({аЯ сеть разных нумеров. В верхнем краю сита, nротиву Фнr. 27. Продольный разрез проволочного сита со щетками. ящика No 1, укреплена мельчайшая сеть, а дальше все более и более редкая. Противу каждого рода сети устроены особые ящи1<и NoNo 1, 2, 3, 4 и 5. Башмак, видныft слева, приводит му1<у в сеть. Крупа 11 отруби, не просеявшиеся чрез сито, падают на противоположном конце сита в ящик No 6. Итю<, сеть непо­ движна. Движение имеет только система ще­ то1с Эти щетки укрепляются на железной оси f 11 на ободах, разрезы которых обозначены буквами ggg. Самые щет1<И hhh прикасаются к металлической сеп\е, надавливают на нее и своими щетинками заставляют муку прова­ ливаться сквозь сетку. На фиг. 28 изображен вертикальный разрез самого сита и по1<а- Фнr. 28 . Поперечный зывается, как прикрепляется к оси / обод разрез сита и щеток. ggg и каI{ щетки hhh винтами kkk прикре- пляются к ободу и устанавливаются противу металлической сетки ddd. Во время движения щеток сетка остается неподвижною. Мука, попадая между щеток, перемешивается вполне. Просеивание идет быстро, потому что аасаривание сита невозможно. Чтобы щетинки щеток не погнулись по направлению кругового движения щеток и чрез то не перестали попадать в клеточки сет1<и, для того направление движения щеток часто переменяют. Чтобы
О ПЕl<ЛЕВАЛЬНЫХ СНАР,ЯДАХ, ИЛИ СИТАХ 639 приводить в движение систему щето1<, на ось / насажен шкиф, на который надевается бесконечный ремень, обхватывающий другой барабан, движимый мельничным двигателем. Когда движение щеток хотят делать обрат11ым, то бес1<0нечный ремень заставляют пере­ I<рещиваться. На1<лонение оси сита делается около 12°. Особыми винтами можно регулировать быстроту движения муки в сите, . поднимая или опус1<ая нижний 1<онец оси вращения. Особые винты с11ужат для того, чтобы поверхность сита наставить концентрично с осью вращения щетоl{. Винты kk позволяют стершиеся щетки. приближать I< ceTJ(aM по желанию. Иногда в цилиндричес1<их ситах не толы<о щет1<и, но и сама сет1<а приводится в круговое движе­ ние; тогда направление движения сет1<и противоположно движению щето1<. Та1<0И снаряд особенно удобен для отделения муки, при­ ставшей 1<. отрубям. Размеры цилиндрических сит и их склонение весьма различны~ смотря по тому, для какой цели назначено сито. Вал со щетками делает до 250 оборотов в минуту. Сито, назначенное для просеи­ вания цельной муки, делают длиною околq 6 футов, диаметром около 11/ 2 фута. Поверхность сита для цельной муки обыкновенно покрывается. следующими нумерами проволочных сит, начиная сверху: 1/з длины сеткою No 64 (64 нити на дюйм) lf4 )) » No60 1f5 )) )) No56 1/в » » No 48 Чрез такое сито проходят только сорты муки. Отруби и крупа не проходят чрез эти нумера. Главное достоинство про­ волочных цилиндричР.ских сит состоит в то~~, что просеивание идет эдесь очень ск~ро. Одно сито успевает просеивать то, что мелют четыре постава nри длине сита около б футов. Притом эти сита занимают очень мало места. Но зато они требуют много силы для движения (до 4 сил), и мука получается от них не столь чистою, потому что щетки продавливают сквозь сетку чешуй1<и отрубей и крупинки большой величины. Чтобы дать пример сочетания разных сит и количества муки, проходяЩей чрез такие сита, приводим устройство сит одной из новых мельниц. Мука иэ-под жерновов идет в цилиндрическое проволочное сито вышеописанного устройства и вышеприведенных размеров с двигающимися щетками, делающими от 260 до 300 обо­ ротов в минуту. Ткань первых отделений от 64 до 90 нитей в дюйме. Ткань пятого отделения 40 нитей в дюйме. В первых четырех отделениях из 100 частей всыпанной муки получают 64 части просеянной муки. В 5-м ящике собирается до 11°/0
640 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕВА И l{РАХМАЛА крупно молотой му1<и (gruaux), а в 6-м до 25°/0 отрубей. Крупно молотая му1<а вводится во второе сито. Это сито 53/4 фута дли­ ною, 15/ 1 фута диаметром; оно делает 170-190 оборотов в минуту, ткань по 30-50 нитей в дюйме. В та1<ом сите от крупно молотой муки отделяется му1{а, приставшая 1< крупе, и получается из 11°/0 крупно молото.И мун:и 4°/0 муки и 7u;0 1<рупы, которая идет в новый перемол, поступая сперва в призматическое шелковое сито. имеющее 67-74 нити в дюйме. Отруби, полу­ ченные в первом сите, идут в цилиндрическое проволочное сито, где и разделяются на 5 сортов. Внутренние щеТI{И в этом сите движутся в направлении, противоположном движению сет1<и. И проволочная сеть и щетки делают в минуту 55-60 оборотов. Наклон цилиндра 1 дюйм на 18 дюймов, длина 6 футов с 1/.1 , диа­ J\tетр Р/9 фута. Пять нумеров сет1\и имеют от 30 до 15 нитеJ.1 в дюйме. Из этого сита выходят одни тощие, муки не содержа­ щие~ отруби, а то, что просевается, делится на крупу и жирные отруби, которые идут в перемол. Комбинации раэлрч11ых сит составляют одну из главных осо­ бенностей разных видов помола, о чем и будем говорить в стат1)е о помоле. Устройство американских мельниц Американские (англиttские, или машинные) мелышцы, или крупчатки, по существу своему почти не отличаются от обыкно­ венных мельниц. Те же жернова и те же пеклевальные снаряды составляют rлавнейшие органы американской мельницы, ка1< и всякоft другой. Главные усовершенствования и особенности амери­ канской мельниnы основаны только на том весьма важном для практики начале, что они сразу работают многими поставами, все заведение устраивается в большом виде, ему посвящается особое многоэтажное здание. Чрез это стало весьма выгодным и полезным множество ручной работы заменять машинною, деревян­ ные домоделанные снаряды заменить фабричными, металлическими. Стало необходимо обратить внимание на многие подробности, которые не могли или мало могли обратить на себя внимание при производстве в малых масштабах. Так, например, нашл11 необходимым прибегать к искусственному охлаждени·ю му1<и, вышедшей из-под жерновов. Наконец, сделалось выгодным ввести многие добавочные снаряды, которые обошлись бы очень дорого на мельнице, действующей немногими жерновами. Не считая постройки здания, а только цену постройки двигателя и всех необходимых частей, поставов, двигателей и очистителей зерна, холодильников, сит и т. п., считают цену устройства американской мельницы по числу поставов, полагая на каждый постав от 1500
У.СТ!>ОЙСТВО I<РУПЧАТОК 641 до 4000 руб., смотря по цене металлических машинных частей, по достоинству двигателя, жерновов и т. п. Чтобы видеть, какой доход может дать та1сая мельница, должно заметить, что средним чисJiом 1саждый постав ТШ{ОЙ ме;rьющы перемалывает в 24 часа до 40 четвертей зерна и требует средним числом 41/2 лошади­ ных сил работы. Если при современных экономичесн:их условиях во многих местах вовсе не выгодно еще устраивать большие аме­ р~-шанс1<ие :мельницы, то, несомненно, настанет время, когда они вытеснят другие роды мельниц. Доказательством этому служит то, что во всех тех местах, где нашли выrодным устроить таI{Ие мельницы, они истребили или весьма значительно уменьшили число мел1шх мельниц. Это зависит, конечно, от того, что при производ­ стве в большом виде все обходится сравнительно дешевле и может быть доведено до большего совершенства. }Ке11ая дать более полное описание разных частей устройства усовершенствованных американских мельниц, или крупчаток. мы заимствовали многие подробности из сочинения Вибе, о котором уже упоминали ранее. Мы опишем последовательно следующие части крупчаток: общие принципы расположения поставов, усовfр­ шенствования в некоторых частях поставов, способы очищения зерен, пuдъе:ш1ые вороты для зерен и другие способы движения зерен и мун:и, способы охлаждения и ускорения помола и, наl{онец, у1<ажем r лавные начала для определения соотношения между раз­ мерами мельничных частей, количеством перемола и величиною работы, употребляемой для разных органов крупчатки. Располо:нсение поставов. Расположение главных передаточных частеf.t или приводов, передающих движение от двигателя (паро­ вой машины или водяного колеса) поставам, бывает, при обыино­ венно.Аt устройстве поставов (когда нижняк неподвижен, а верх­ нш< движется), троякое: а) или последний вал, движущий поставы, вертикален, nричем передача движения от него к поставам про­ изводится аубчатыми колесами или бесконечными ремнями, нахо­ дящимися под поставами; Ь) или главный вал горизонтален и нахо­ дится под поставами, с веретеном которых вал сцепляется кони­ чес1<ими зубчатыми 1шлесами, и с) или же главный вал и передаточ­ ные части (аубчатые колеса или ремни) располагаются поверх п9ставов, следовательно веретена поставов направлены вверх, а не вниз, как у обыкновенных поставов. При всякоf.1 передаче движения от одного колеса или вала другому, - будет ли эта передача произведена зубчатыми колесами или ремнями, -должно наблюдать, чтобы перемена в скоростях была последовательная, по возможности :малая. Так, например, если водяное I<Олесо делает в минуту 7 оборотов, а требуется привести жернов в движение со скоростью 100 оборотов в минуту, 4-1 За.к. 2207. Д. И. Менделеев, т. ХVП.
642 ПРОИЗВОДСТВО !\\УКИ, ХЛЕБА И КРАХМАЛА то полезно сделать 4 - 5 передач, например, та~!, чтобы вал J\lo 1 делал в минуту 13 оборотов, No 2 - 25 оборотов, No 3 - 40 обо­ ротов и No 4 - 64 оборота, !ЭТОТ вал уже можно соединнт1> с веретенами бегунов. Расположение поставов с nерти1<алы-rым последнии валом весьма удобно и хорошо тогда, I<orдa число поставов не велико- 5 или 6 - и особенно I\ОГ да скорость движения двигателя довольно велика, наприr-1ер 20-30 оборотов в :минуту. Тогда от двигателя проводят вал, идущий до центра расположения всех поставов. Здесь сцепляют передаточный вал с последним вертю<альным вллом так, чтобы последний делал в минуту не менее I<al( в 3 раза меньшее число оборотов) чем бегуны. На это~1 последнем вале насаживается большое горизонтальное зубчатое I(ОЛесо* которое на окружности своей и сцепляется с шестернями, насаженными на веретена бегунов. Таково, например, устройство AdlermШ1Je в Берлине, где последнее колесо движет 5 поставов, устроtlство мельниuы в Моабит близ Берлина (6 поставов) и многих старых мельниц во Франции. Подобное расположение требует большого помещения и должно быть доведено до средины мельничного здания, а потому и представляет часто неудобства. Гораздо выгод­ нее, когда путь передачи движения I<раток, потому что тогда передаточные валы можно делать !{Ороче и легче, и укрепление точнее, и есть возможность расположить все поставы подле стены здания, что и представляет многие удобства прн постро/1r(е. Таr<овы большею частью все новейшие ме;1ьницы. I<огда nоследний вал (или, еще лучше, несколько последних валов) вертикален, тогда с большим удобством можно заменить зубчатое сцепление бесконечными ремня.ми. Приведение поставов в движение бесконечными ремнями, надетыми на два шкифа (один на последнем вале, а другой на веретене постава), пред­ ставляет многие преимущества: а) бегун при этом движется гораздо равномернее, потому что нет тех неизбежных толчн:ов, ка~<ие всегда сопровождают передачу быстрого движения зубчатыми 1<олесами; Ь) при ременной передаче весьма легко остановить тот или другой постав, - стоит только ослабить натяжение передаточного ремня. Для натяжения и ослабления передаточного ·бесконечного ремня при ременной передаче всегда устраивают нажимное 1<олесо, кото­ рое надавливается на одну из свободных (т. е. не прилегающих к барабанам) сторон ремня; с) лег1<ость и простота расположения всех поставов. Коrда последний вал помещен в средине располо­ жения всех поставов, тогда от него идут ремни равной длины во все стороны. Если же веретена не равно отстоят от последнего вала, то употребляют для I(аждоrо постава ремни соответствующей длины; d) при употреблении ременной передачи выигрывается.
УСТРОЙСТВО КРУПЧАТОК 643 в прочности устройства мельницы, потому что набегается воэl\юж­ ность порчи от остановки 1<акой-либо части снаряда. При употре­ блении ременной перецачи необходимо, чтобы последний вал был верпшалы1ыИ и чтобы движение его было достаточно быстро, - иначе пришлось бы делать на нем очень большие ШJ<ифы или барабаны и много терять работы. ОбЫI(НОвенно барабаны последнего вала имеют диаметр от 4 до 6 футов, а ШI(Ифы на веретенах бегунов - от 3 до 4 футов. К невыгодам ременной передачи движения должно отнести: а) большое давление, I<оторое испытывает веретено от. натяжения ремня: оттого трение в местах укрепления веретена увеличивается; Ь) трудность соедин11ть с одною последнею осью многие nоставы, потому что д1ш I<аждоrо постава (или для пары) последняя ось должна иметь особый широ1<иt1 барабан; следовательно, последняя ось должна быть высо1<а, и барабаны для разных поставов придутся на разных высотах, следовательно тогда и веретена должны быть сделаны длинные, что очень невыгодно. Чтобы избежать этого важного неудобства, в настоящее время чаще всего соединяют с одним последним валом только два диаметрально противопоставленные постава. На последнем вале устраивается или два барабана для двух ремней, или один бес1<0- нечный ремень охватывает сперва первыl-1 постав, потом барабан последнего вала, I< которому нажимается нажимным I<олесом, потом другой постав и идет обратно. Чтобы при этом достичь движения многих поставов, обыкновенно имеют большой лежачий вал, двиrающиИ многие рядом стоящие пос.r1едние валы, и3 кото­ рых I<аждый сообщен с двумя поставами посредством бесконечных ремнеt~. Очевидно, что тогда главный вал проходит посредине (внизу) между двумя рядами поставов. Таково, например, располо" жение, употребленное несколько раз Феfiрбейрном, Ролле и дру­ гими. Реже на одном последнем вале садят 4 барабана для четы­ рех ремней, идущих к четырем НаI\рест стоящи~1 поставам, как устроил Вибе в Любеке; с) 1< невыгодам ременной передачи должно отнести также необходимость или очень широ1<их, или сильно натянутых ремней для движения тяжелых поставов, и d) воэможность большой потери рабочей силы, если натяжение будет недостаточно сильно и ремень будет скользить по бара­ бану. Во многих отношениях большую выгоду представляют те рас­ положения, где последний вал горизонтален и с ним сцеплены веретена бегунов. Прилагаемый рисунок (фиг. 29) представляет пример подобного расположения. Это система Фейрбейрна (Fairbairn). Очищенные зерна сыплются из чистилок в ларь DD (оттуда проводятся винтом к поставам). Колесо К, приводимое в движение паровою машиною, сцеплено 41*
644 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ. ХЛЕБА И КРАХМАЛА с колесом L, сидящим на вале ММ. На этом rоризонталыюм вале насажено несколько I<осых зубчатых 1<олес NNN. Три из ннх (на фиг. 29) и одно (на фиг. 30) сцеплены с та1<ими же косыми шестернями бегунов, находящихся в I<ожухах РРР. Зубчатые колеса а, Ь служат для передачи движения от вала М N Фиг. 29. Система поставов Фсйрбейрна. к элеваторам, винтам, сеялкам и т. п. 1 Из трубок В'В'В' пере.­ молотая мука падает .к мучному винту УУ, 1<оторый отводит ее к элеватору Е, а он подымает ее к охладнику, Помещающемуся в одном из верхних этажей. Фиг. 30 изображает отдельно один [иа]постав[ов], система кото­ рых представлена нз предшествующем рисунке. Здесь видны подроб­ ности устройства постава. Весь постав окружен чугунным кожу­ хом Р, который может р~зниматься на две половины - верхнюю 1 Весьма удобное расположение передачп состоит в том, что двига­ тель приводит в движение большое горизонтальное колесо. К окружности этого 1шлеса прицеплены многие шестерни, сидящие на веретенах бегунов. ·Ось этого горизонтального 1солеса идет чрез несколько этажей и служит -для передачи двю1!ения всем прочим мельничным сна рядам.
УСТРОЙСТВО КРУПЧАТОК 64~ и нижнюю. Кожух этот опирается на чугунную, внутри пустую 1<одош-1у 00. Чрез нее проходит общиИ горизонтальный вал М, на . котором насажено зубчатое 1<олесо MV. Винт и служит дл~ с1<репления оси М с колесом MV. Это колесо сцепляется с rори­ зон галыюй (на рисунн:е не поименова11ной) шестерней, умещающейся в пустоте I(Олонны 00. Ось этой шестерни есть веретено бегуна. Пята (нижняя 01<онечносп,) этого вере­ тена вращается во nmJДине, которая рыча­ гом rx может быть поднята или опущена. Чрез это жерновые поверхности сбJшжа­ ются или удаляются по прuизволу. Для того, чтобы подымать н опускать рычаг гх, служит винт S, что придает твердость опоре пяты. Ннжняк укрепляется винтами снизу и с бо1<0в. Кружловина имеет устрой­ ство, 1<ai<oe мы всl\оре опишем. Отверстия, видные в чугунной поддерж1<е нижняка, служат для движения винтов, управляющих I!ружловиною. Параплица имеет обыкно­ венное устрufiство. Ковш и башмак, на­ против того, отличаются гораздо большею простотою, чем в обьшновенных мельни­ цах. Такое упрощение башмака опреде­ ляется в американских мельницах, между прочим, тем, что винты, доставляющие зер­ на, уже сами собою соразмеряют коли­ чество зерна, попадающее к жерновам. Если винт приносит много зерна, - стоит умень­ шить его СI{орость или уменьшить поверх­ ность выпускного отверстия, и количество зерна будет уменьшено, и обратно. Но, 1<ро- Фнг. 30. Постав Фейр- ме этого грубого способа, количество эе- бейрна. рен, падающих в очко бегуна, определяется башмаком, представленным на фиг. 30 (на фиг. 29 виден и ~овш Z). Ворою<а А башма1<а так же неподвижна, как и ковш. Положение воронки А в подставке 1п может быть изменено по произволу. Здесь нет нужды в сотрясениях, . потому что зерна падают по вер­ тикальной линии и они вполне очищены и проходят по достаточно широким трубам. Горлышко воронки А входит в трубку, которая нижним 1<онцом своим соответствует средине параплиuы. Зерна, падая на параплицу, от центробежной силы вращения бегуна раз­ брасываются по сторонам и так попадают :между камнями. Коли­ чество выпадающих зерен, очевидно, можно изменить, если изме­ нить высоту трубки п или расстояние ее от вершины параплицы.
646 ПРОИЗВОДСТВО .МУКИ, ХЛЕБА И I<РАХМАЛА Таким способом и изменяют количество sерна. Для этого труб1<а п с1<реплена с рычагом р, н:оторый у1\реплен в подстав1<е о и снаб­ жен на противоположном своем конце цепочкою q. Следовательно, эта цепоч1{а служит для управления доступом зерна, I<Ш< винт S служит для управления расстоянием жерновов. .1\'1.ы видим из рисунка, что sдесь выполнено то условие хорошего мельничного устройства, I{OTopoe 1·ребует, чтобы управляющие приводы были сqединены в одном месте (стр. 631). Обыкновенное расположение передаточных частей внизу поста­ вов представляет многие неудобства: а) передаточные части (палы, колеса, ремни и т. п.) должны быть низ1\о расположены, чтобы поставы стояли не высоко и доступ к ним был легок и удобен. Это удобно большею частью тольl{о при водяных мельницах, но и там все приводы часто - должны быть расположены в подземном) сыром этаже, что содеttствует их порче. При ветряных мельни­ цах весьма невыгодно передаточные части помещать снизу жерно­ вов, - nриходится иметь очень длинные передаточные валы, по­ тому что главный вал, движимый ветром, находптся сверху. Потому­ то в ветряных мельницах часто и устраивают передаточные I<олеса поверх жерновов. Тогда веретено, приводимое в движение сверху, оканчивается параплицею, у1<репленною в бегуне. Такое же или подобное устройство предложено и употреблено в последние годы во Франции и для обыкновенных водяных и паровых мельниц, потому что представляет часто удобства в расположении частей и устраняет некоторые недостатки обыкновенного способа; Ь) при <>быкновенном устройстве веретена оно должно всегда иметь до­ <:таточно большую длину и сильно нагревается в кружловине; потому-то точный помол nри таком устройстве и затруднителен. Для тонкой муки требуется жернова установить довольно близко. От нагревания веретено удлиняется, и расстояние меняется. Заме­ нивши такое веретено) проходящее снизу, веретеном, идущим сверху, мояшо его значительно укоротить и, следовательно, устра­ нить главнейший недостаток обыкновенного способа расположения веретена. Мы опишем тот способ, какой употребил для этой uепи Дарбле (DarЫay) при устройстве известной мельницы в. St. -Maur, потому что он представляет множество выгод. Нижняк укрепляется прямо на плотном полу с помощью вин­ тов, которыми можно привести верхнюю поверхность в совершенно горизонтальное положение. Другие боковые винты, укрепленные в нижней части ебечья, дозволяют уставить центр нижняка против центра оси вращения верхняка. Чрез очко нимняка проходит ниж­ ний конец веретена, вращающийся в подшипнике, укрепленном тотчас под нижняком. Этот подшипник лежит на pыqare, которым можно поднимать веретено и бегун, с ним соединенный. Веретено,
УСТРОЙСТВО I<РУПЧАТОI< 647 начиная от пяты, проходит сперва чрез 2 втуш<и у нижней и у верхне~~ частей нижнш\а. Верхняя втул1(а сделана коническая, чтобы зерна с1\атывались 1< мелющим поверхностям. Обе втулки можно. винтами приводить в 1\01-1центрическое положение с веретеном. Веретено, поднявшись до бегуна, расширяется в параплицу, укре­ пленную · в бегуне, и ОI<анчивается идущею вверх пустою осью. Эта ось вращается вверху во втулке, которой положение может быть изменено винтами. На пустой оси, в небольшом расстоянии от бегуна, поверх верхней втулки насажен шкиф, охватываемый ремнем, придающим движение веретену, а следовательно и бегуну. Чрез пустоту веретена падают зерна в очко бегуна. При описании новейших видов устройства поставов нельзя не остановиться на той системе, по I{Оторой верхниt1 жернов непо­ движен, а нижний приводится в движение. Эта система имеет сле­ дующие преимущества: а) довольно сложное устро:Иство хорошей 1сружловины эдесь вовсе не нужно, потому что параплиuа укре­ пляется в нижняке, а в верхняке находится просто втуш<а или цапфа; Ь) правильное расположение веретена, которое обыкновенно достигается кружловиною, здесь облегчается, потому что веретено 01шнчивается поверх бегуна; с) доступ зерен к мелющей поверх­ ности здесь облегчается, потому что параплица не препятствует падению зерен; d) движение зерен и муки между мелющими поверх­ ностями значительно ус1<оряется, потому что они находятся не в ПО((ое, а постоянно движутся вместе с нижняком и от центро­ бежной силы скорее выбрасываются наружу; е) оттого и нагревание муки не так велико. Приводим для примера описание подобного по­ става, устроенного Бомом (Bohm) из Фредерсдорфа, близ Берлина. Веретено, снабженное передаточным барабаном, пройдя втулку, оканчивается тарелкою, на которой прикреплен нижняк. Посредством винтов втулки можно достичь горизонтальности верхнеlt поверх­ ности нижняка, который примазывается к тарелке гипсом. Итак, нил<няк движется вместе с веретеном. Его поднимают и опускают рычагом, на I<оторый опирается пята веретена. Верхняк укрепляется неподвижно. Для этого устроен чугунный треугольник, захватываю­ щий за нижния край верхняка. Этот треугольник оканчивается винтами или остриями, которыми и опирается верхняк на чугун­ ное неподвижно закрепленное кольцо. Этими остриями или винтами можно уравнивать горизонтальность мелющей поверхности или особыми винтами приводить чугунное кольцо в надлежащее положе­ ние. Во всяком случае, устройство очень просто. Зерна падают сверху чрез башмак нового устройства, какой описали мы недавно (стр. 645). В последнее время предложены были также системы поставов в которых оба жернова вращаются в противоположные стороны
648 ПРОИЗВОДСТВО МУJ<И, ХЛЕБА И КРАХМАЛА Эта система представляет ту главную выгоду, что движение I(аж­ дого 11з жерновов может быть сделано довш1ыю медленным (в 2 раза), а результат будет тот же, 1<а1< и при обыкновенном способе, когда дв11жется толы<о один жернов, потому что каждая частица муки подвергнется деНствшо тnкой же режущей силы и та1<оt1 же скорости. Так, если для хорошего перемола требуется при данном жернове иметь 120 оборотов в минуту, то, заставивши Вс.3рхняк сделать 80, а нижняк 40 оборотоn n минуту 11ли оба по 60 обо­ ротов в мв нуту, мы достигнем того, что относительная с1\орость вращен11я жерновов будет ж:елае~шя, т. е. no nремя одной минуты каждая точка верхняка 120 раз обежит ю1ждую точку 1-шжняка, следовзте,11ыrо пере~tелет одно I~OJШ честnо зерна. Выгода при этом та, что обыюювенпые мелышчные двигател11 дают ~1еллешюе дви­ жение, его требуется превратить в быстрое, что всегда сопрн­ жено с Нt1прnсною тратою силы и с дороrш\1 устроНством при­ водов. Здесь движен11е двигателя требуется пгеnратИТI> в гораздо :менее быстрое дnижение, чем обыкновенно; следош1телыю со­ хранится в э1<ономип и бесполезно потраченная на передачу р~­ бота и упростятся передаточные снаряды. Впрочем, зато не­ сколько усложнится устройство самого постава. Это расположение имеет многие выгоды только что описанного расположения мель­ ничных поставов, при которых движется нпжнш\. Вот устройство такого постава, предложенное I<ристиано~1 (Clнistian) в Париже. Главное веретено вращается в nодпятюше и 1сружловине, 1<а1< по обыкновенному способу. На нем 1шс3жена параплица, движу­ щая верхняк. Движение этому веретену передается зубчатым коле­ сом, которое сцеплено с зубчатым же 1"'олесом, насаженным на веретено. На этом последнем зубчатом колесе сделаны не только зубцы снаружи обода, но и внутри. Эти внутренние зубцы сцеплены с шестернею, которая сидит на оси, вращающейся во втулке, на­ ходящейся поверх шестерни. Очевидно, что при вращении колеса в одну сторону внутренняя шестерня будет двигаться в обратную сторону. На той оси, на которой сидит эта последняя, посажена вторая шестерня, которая сцеплена с новым зубчатым I<олесом. Это зубчатое колесо имеет центр вращения, совпадающий с осью веретена, движущего бегун. Это аубчатое колесо насажено на цилиндр, охватывающий главное веретено. На верхней части цилиндра находится тарелка, на которой лежит нижнш<. Итак, одно и то же дви­ жение этим устройством превращено в два противоположные. Поло­ жение нижняка проверяется винтами, укрепленными в тарелке, а положение оси вращения его определяется винтами, 1<оторыми у1<ре" пляются втулки, охватывающие тот цилиндр, который движет ниж· няк. Расстояние [между] жернов[ами] изменяется обыкновенным способом. Повидимому, при подобном устройстве постава лучше
УСТРОЙСТВО КРУПЧАТОJi 649 всего приводить верхня~< в движение св€ рху, а нижнЯI{ снизу. }{ак бы то ни было, общий принцип устройства ме11ьничноrо постава остался в американс1\ой системе старый. Главный его не­ достато1\ - нагревание му1<и - не устранен, потому необходимо было устроить хо110дильные снаряды, к 1<оторым мы вс1<оре и перейдем. Заметим толы<о, что в последние 30 лет много раз обрпщnлись 1\ вопросу об изменrнии старого устроИства поставов. Существе1-1ные улучшения в этом отношении составляют цилиндри­ чесю1е жернова, описанием 1<оторых мы впоследствии зпймемся подробнее, а теперь упомянем о простом изменении жерновов, предложенном Госмом (Gosme ). Он заметил, что внутренние части жерновов, т. е. те, I<оторые прилегают к очкам жерновов, нисколько не способствуют перемолу, 1 не увеличивают ни ко­ личества, ни I<ачества муr<и, а потому могут быть с выгодою отброшены. Выгода в самом деле значительна: а) цена жерновов, конечно, считая жернова составными, значительно уменьшится по цене материала; Ь) еще больше уменьшится она оттого, что жер­ нова станут легче, а noтoAry их перевозка сделается дешевле; с) цена помола тоже станет дешевле, потому что для движения более лerl(oro жернова потребна меньшая сила, следовательно данный двигатет> может привести в движение большее число тсольчатых (та1< называются жернова Госма) бегунов, чем обык­ новенных; 2 d) наконец, насеч1<а кольчатых жерновов легче, чем обыкновенных. На основании вышеприведенного принципа Гаем устроил 1<ольчатые жернова, которые содержат только 2/ 5 длины радиуса, т. е., если радиус жернова разделить· на 5 частей, то внутреннее отверстие (очко) жернова займет 3 части, а мелющая пов~рхность 2 части по длине радиуса. Обыкновенно же очко· занимает толы<о 1/ G длины радиуса. Таl{ИМ образом, если жернов имеет диаметр в 5 футов, то мелющая поверхность обыкновенного жернова будет равна 18.46 l{B. футов, а для кольцатого жернова 12.56 I<в. ·футов.В Та~<ие жернова устанавливаются на манер обык­ новенных, толы<о rонялка, параплица и 1<ружловина, очевидно, должны быть шириною сообразны с шириною очков. Верхняя поверхность I{ружловины делается кверху коническою, чтобы об­ легчить доступ зерна к мелющим поверхностям. Принадле:нсности noc11iaвa подверглись в американских мельницах многим улучшениям, I<оторые, конечно, должны быть- 1 Едва ли это справедливо. Если бы это было вполне верно, то· внутренние бы части жерновов не тупились. ~ Здесь ве принято во вниманяе уменьшение веса бегуна, которое· должно вознаградить. • Отношенпе ме}кду поверхностями показывает и отношение между­ ценою н весом обоих родов 1керновов.
'650 ПРОИЗВОДСТВО .МУКИ, ХЛЕБА И КРАХМАЛА приняты и при устроf.1стве простых мельниц. Сделаем краткое аписа - ние сделанных усовершенствований. Пapanлtala имеет целью: 1) поддерживать бегун, чтобы он был в известном расстоянии от неподвижного камня, и 2) заста­ влять бегун следовать аа движением веретен:~. Для этого, оче­ видно, необходимо, чтобы ось веретена была перпендю<улярна мелющим поверхностям. Параплицы бывают двух родов: а) ста­ рые, или постоянные, параплицы, состоящие иэ железного бруса длиною около 1/ 8 поперечника бегуна, шириною в 4 дюйма и толщиною в 1 до 11;2 дюймов. Такой железный брус у1<реп­ ляется в жернове деревянными I{ЛИНЬШ\IИ и именно так, чтобы отверстие, прорезанное в брус, было 1<ак раа в средине бегуна. Это отверстие делается в виде четырехуго11ьной пирамиды. В него-то вкладывается соответствующее ему пирамидальное окончание вере­ тена; Ь) в последнее время эти пара плицы заменены 1шчающимися, или новыми:~ параплиuами. Таю1я параплица представлена на фиг. 19 и описана на стр. 613. Укрепление такой парап1шцы требует особенной тщательности. Должно так у1<репить пара плицу, чтобы бегун без всякой другой поддержки висел на конце веретена и висел именно так, чтобы его мелющая поверхность была вполне горизонтальна. Для этого, очевидно. необходимо, чтобы углубле­ ние дуги параплицы фиг. 19, п) было выше центра тяжести И на одной вертикальной с ним. Потому для неравномерных 1<ам ... ней весьма трудно устроить новую параплиu.у. Малые же неров­ ности в распределении тяжести I{амня поправляют, налепляя на него гипс в тех местах, l{Оторые легче. Необходимо также, чтобы центры впадины дуги и rонялки фиг. 19, о) лежали по геометрической оси всего бегуна и веретена. Для спокой­ ного хода бегуна необходимо, чтобы гонялка лежала ниже центра тяжести и чтобы место закрепления гонялки было недалеко от места закрепления дуги параплицы; лучше всего, если ниж­ ние концы дуги лежат в той же горизонтальной плоскости, как гонялка. Несоблюдение высказанных условий делает часто и то, что употребляют старую параплицу, введя на некоторое время новую и заметивши ее недостатки. Чаще всего дугу параплицы делают двурогою, но лучше для прочности делать ее трехроrою. Гонялку укрепляют или по направлению дуги, или крест-накрест -с нею. Вершина веретена делается стальная, закругленная. Вместо дуги со впадиною и заr<руrленного конца веретена в иа­ ·Стоящее время часто устраивают параплицу, вращающуюся в двух направлениях. Такая параплица составляется из колокола или полушара, имеющего две цапфы, вкладывающиеся в чугунные цилиндры, вделанные в бегуне. КолоI(ОЛ может вращаться около -осей цапфы и имеет в той же плос1<ости, 1<ак и цапфы, крест-
УСГРОЙСТВО КРУПЧАТОК 651 накрест противу них две впадины, которые иа1<ладываются на две цапфы гонялки. ГоняJII<а С({реrшена с вершиною веретена. Судя по этому, бегун может I{ачаться во все стороны и легко сниматься с 01<онечности веретена. Та1<ое устройство весьма прочно и nредставляет многие удобства. Для вправн:и рогов параплицы в бегуне снизу продалбливаются два или три углубления по числу рогов дуги. I<orдa дуга уставлена ровно в средине I\амня так, чтобы впадина ее занимала надлежащее 1\·rесто, тогда заливают выдолбленные уr.Лубления расплавленным свинцом или серою. По мере стирания бегуна должно параплицу углублять в камень. I<ружловина есть та часть, которая вставляется в оч1<0 ниж­ НЯl(а и служит длs~ проведения веретена и составляет одну из втуло1<, в l{Оторых . оно вращается. Веретено для верности вра­ щения должно иметь, по 1<раt1ней :мере, две втулt{И или одну втулку и подпятник, между I{ОТорыми и укрепляется на вере­ тене зубчатое колесо или "барабан для бесl{онечноrо ремня. Так ка1< 1<ружловина служит одною из втулоl{, то она и должна удовлетворять следующим условиям: а) должна давать возмож­ ность помещать ось веретена в центре жерновов и ставить вере­ тена в вертиl{а11ыюе положение; Ь) должна быть прочна, потому что натянутыН ремень и зубчатое I{олесо давят на те места, в которых за1<реплено веретено; с) должна быть смазываема, чтобы трение быстро вращающегося веретена было. по возмож­ ности, уменьшено. Обыкновенно кружловина делается вся из де­ рева. Тогда это есть куб из твердого сорта дерева, вставлен­ ный в квадратную вырезr<у нижняz<а и закрепленный в ней клиныш1<ами. Этот 1<уб состоит из двух половин, разделенных верти1<альною плоскостью попал ам. В нем делается в средине ци" линдричес1<ое отверстие для прохода веретена; отверстие это шире толщины веретена. По четырем сторонам его находятся прорезы, в которые вставляются четыре деревянные части, охватывающие веретено. Эти четыре деревянные части можно подвигать или удалять от стенок очка 1<линьями, которые вколачиваются около стенок очка. Таким способом проверяют совпадение центра втулки с цен­ тром нижнян:а и достигают вертикальности полоwения веретена. Когда этого достигли, тогда деревяшки, прикасающиеся к веретену, обкладывают полотном, обмоченным в сале, и их прибивают малень" кими гвоздями к стенкам деревяшек, не касающимся к веретену. Всю составленную таким образом кружловину аакрывают жестяным ли­ стом, чтобы не попадала в нее мука. Это простое устройство пред­ етавляет то важное неудобство, что во время хода жерновов нет возможности попр~влять положение веретена. Чтобы достигнуть этого, устраивают клинья, вдвигаемые помощью винтов между стенкою очн:а и деревяшками, окгужающими веретено. Эти винты
652 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕВА И КРАХМАЛА делаются снизу, и потому положение деревяшек и веретена можно поправJ1я1ъ во время хода поставов. Вес1~ма часто многие части кружловины делаются метаJiличесrп1е, литые. Число винтов бывает обьшновенно три. Iv\ежду тремя частями, I{ I{оторым прилегает веретено (эта-то части н нажимаются I\ веретену ювшьям11 и вин­ тами), nоl\1ещают обы1<новенно три углубления, n 1<оторые вклады­ вается пенью1, шшитr~ннtiя маслом или салом. Установт.:а бегуна. Чтобы получить му1<у желаемого copтll, о должно 1шеть воз~южносп") изменять расстояние между жерновами. Для этоft цели обьшновенно поднимают и опускают подпятшн( вере­ тена: веретено падает илп подншшстсн, а вместе с 1шм 11 бегун, отчего п изменяется расстош-11ю между жерноваыи, ибо 1шж1-1ш( остается неподвижен. При это:\1 очевидно: а) должно .иметь возмож1юсть делать самые ~шлые изиененип в расстояниях [i\1ежду] жер11овам11~ Ь) веретено должно ост;~ ш1ться nри пuншкении вертнкальным и с) устроi\ство дu:1жно быть леr1{ое и ,прочное. Обыкновенно упо­ тре6.1sнот две систе~1ы устаноnю1 бегуна: первая система проще, но менее удовлетворительна. Она состоит в том, что нижний конец веретена закруглен и помещен в подпятню<, которыН помещен на подвижной горизонтальной поверхности или на подвижном ры­ чаге. Поднимая или опуская один конец рычага, застанляют подниматься или опускаться подпятнш< и самую ось и бегун. Здесь главные неудобства те, что: а) дос1ш ИJШ рычаг, в ко­ торо~1 вделан подпятник, гнется и, следовательно, положение бегуна не определяется вполне точно, и Ь) при этом подпятник не остается в той же отвесной линии, в какой был до передвн­ жения; следовательно веретено изменяет своему первоначальному положению при I{аждом поднятии или опусl{ании. В настоящее время обыкновенно устраивают разные приспособления для под­ нятия подпятника вверх и вниз по вертю<алы-юй ливни. Потому чаще весь подпятник ЗаJ{Лючают в неподвижный uилиндр, в 1<ото­ ром он может двигаться вверх и вниз. Та1<ой подпятнИI{ подпи­ рают снизу поршнем, поднимающимся или опускающимся раз­ ными способами, чаще всего системою рычагов. Очевидно, что при этом достигают прочности установки и сохраняют положение веретена. Чтобы поднимать поршень нижний 1<онец его часто делают в виде винта двигающегося в неподвижной rattкe. Раз­ ными путями заставляют винт двигаться или выдвигаться для поднятия и опускания поршня подпятника. Самый, Ка>J<ется, простой способ есть следующий: на стержень поршня (на нем же и винт} насаживают зубчатое колесо (оно будет горизонтальное), которое сцепляют с горизонтальным бесконечным винтом. Повертывая этот винт (а для того есть ворот или кпюч в том месте, где находится мельник), заставляют повертываться зубчатое копесо,- а следова-
УСТРОЙСТВО КРУПЧАТОК 653 тельно, поршень и подпятник. Обороты винта, нарезанного на лоршне, до11жны быть частые, а зубчптое колесо должно быть, по возможности, снабжено боЛI>ШИМ числом зубцов. Тот цилиндр, в котором опус1сается и поднимается подпятнюс, обьнсновенно может тремя винтами, закрепленными с бо1<ов, передвигаться n разные стороны, чтобы ось подпятника привести в одну верти­ l{альную линию с осью l{ружловины, что необходимо для верти­ l{альности веретена. Нее эти части для установки жернова метал­ личес1<ие. Остано81са 1са:J1сдого отделы-Lоzо бегуна должна быть легка и должна быть независима от остановки двигателя. При ременных приводах остановку производят, ослабляя нажимное 1солесо (стр. 642)) натягивающее ремень. Когда ре~1ень ослаб, он упадет или не будет прилегать 1< барабанам, и, следовательно, движение веретена и бегуна пре1<ратится. При зубчатом сцеплении (и мно­ гих поставах) остановку производят иногда весьма просто, подни­ мая (или опуская) винт, служащий для установr<и бегуна, до тех пор, чтобы зубчатое колесо, насаженное на веретене, расцепилось {cтaJio выше) с другим зубчатым Ir.олесом, двигающимся от хода двигателя. В том случае, когда установка бегуна производится рычаrаJ\JИ, а не винто~1, тогда приделывают особый винт, поды­ мающий зубчатое 1<олесо от места сцепления. Подобный способ остановки особенно легок тогда, когда сцепляются два конические зубчатые колеса, I<ак на фиг. 30. Иногда зубчатое колесо веретена насаживают не прямо на веретено, но на цилиндр, навинченный на веретено, и тогда осо­ быми рукоят1<ами можно заставить этот цилиндр подниматься и опус1<аться, чтобы выйти из сцепления, что и служит к остановке без изменения положения самого веретена. Засьтка зерен в. жернова. Зерно или крупа, назначаемые для перемо11а, обыкновенно засыпаются в особый ларь, помещаемый в этаже, непосредственно находящемся над поставами. Из них они сыплются по деревянным или жестяным и кожаным тру­ бам в воронки и в очко верхняка. Для этого употребляют разные способы. .Между ними самые простые описаны уже на стр. 614 и 645. Обыкновенно они состоят в сотрясении башмака разными способами. Недостаток их зависит от того, что верна всыпаются периодически с перерывами, неравномерно. В настоящее время почти всюду распространяется способ, предложенный Конти (Conti). Он состоит в том, что наверху параплицы, в очке верхняка, у1<репляется вращающаяся вместе с параплицею чашечка, на кото­ рую падают зерна из верти1<альной трубы, идущей от ларя. Зерна, попадая в чашку, выбрасываются из нее центробежною силою и чрез то попадают между камнями. Количеством зерен управляют,
654 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И КРАХМАЛА увеличивая или уменьшая расстояние между дном чашеч1<и и ниж­ ним l{онцом трубы, чрез которую сыплются зерна, 1<ак это изо­ бражено на фиг. 30 (стр. 645). Чрез это устройство избегается всякое сотрясение. Первая операция, I<oтopotl в настоящее время всегда подвер­ гают зерна перед перемалыванием их, есть оttищение зерен. Оно имеет целью: 1) удплить те примеси, I<оторые ;1ежат отдельно от зерен, 1<ак то: куски земли, мя1<ину, семена сорных трав, часто остатю1 от мышей и крыс, мочало и нит1<и и т. п. Это очищение иногда производится самими сельс1<ими хозяевами nри продаже зерен илв пред их помолом; но гораздо выгоднее производить это машинами в больших размерах, что уместнее всего делать на мельнице, где уже устраивается необходимый двигатель; 2) вто" рая цЕ'ль очистительных снарядов есть сортирование зерен. Оно необходимо для получения хорошего помола, потому что зерна неравномерной величины и плотности требуют различного помола. Подмесь тощих и мягких зерен, несомненно, придает му1<е низшее достоинство. Сортирование зерен, ТЗI{ же 1<ак и предварительное очищение их, иногда производится ручною работою, и мы упо­ :мяне~t о некоторых для того необходи~1ых снарядах; 3) тщатель­ ное очищение зерен от приставшей 1< НИ:\1 земли, пыли и от всех посторонних частиц, которые без того моrли бы попасть в му1(у и вредить ее достоинству; 4) предварительное очищение зерен от наружной оболочки и отделение той непитательной и лом1соft части зерна, в которой лежит зародыш, что облегчает помол и делает муку более чистою. Снаряды, которые употребляют для этих целей, столь разно­ образны, что нет ни возможности, ни пользы знать их все. Мы упо­ мянем о простейших и самых совершенных, что даст возможность получить понятие о всем разнообразии этого рода приборов. Необходимо заметить, что по породе очищаемых зерен и по мест­ ным требованиям, 1<ачество и число очищающих приборов весьма различно в разных мельницах новоrо устройства. Очищающим сна­ рядом обыкновенно назначают верхний и иногда· второй сверху этажи. Туда подымают зерно элеваторами (см. далее). Из элева­ торов зерна попадают уже в ряд очистительных приборов, дви­ жимых общим мельничным двигателем. Трата рабочеИ силы на это движение очистительных снарядов обьшновенно незначительна. Основные начала всех зерноочищающих снарядов очень просты: nросевание, провевание ис1<усственно производимым ветром, который уносит более легкие части, удар об щетки или зазубрен­ ные металлические сита, пропус1<ание чрез решета с отверстиями.
ОЧИЩЕНИЕ ЗЕРЕН 655 известного дииметра и т. п. Приборы, служащие для этих целей, носят весьма различное название: crihles, tarares, emotteurs, Ыu­ tеанх, Getreidereinigungs ... шascl1inen, seren апd rubbers и др. Во Франции давно уже употребляют для очищения се:чян ветря­ ные чистилки. Устроtlство их очень просто. J-Ia оси в ящю\е наса­ живается ряд I<рыльев, I\оторые производят ветер при вращении оси. Для того, чтобы ветер шел по данному направлению, около оси сделано отверстие, дающее доступ воздуху. Поверх струи воздуха устроен ковш, куда засыпают зерна. Из I(ОВша они падают на ред1<ое наr<ло1шое проволочное сито. Чтобы зерна постоянно проходили чрез сито, его встряхивают теы же двигателем, который вращает ось с крыльями. На этом сите остается солома и все 1<рупные примеси. Зерна, дождем выливаю­ щиеся из сита, попа­ дают в струю ветра. Он уносит все лег1<ие ча­ стицы: шелуху, мя1<ину, пустые зерна и т. п. Провеянные зерна па­ дают на наклонное нижнее сито с та1<ими клетками, чрез которые хорошие зерна не мо­ гут проскочить. Здесь от зерен отделяются мелкие посторонние зерна, мелr<ие камеш- Фпг. 31. Зерночистнл1{а Горнсби. ки, песок и т. п. Устройство подобных ветряных чистилок, очевидно, можно разнообразить 1<ак по расположению, количеству и качеству сит, так и по величине всего снаряда. Обыl{новенно подобные снаряды дела1отся ручные, но иногда их строят в большоi\t виде на мель­ ницах. Из подобных снарядов зерночистилка Горнсби (Hornsby) заслужила внимание на Парижской всемирной выставке. Она пред· ставлена на фиг. 31. Она отличается от сходных с нею особенна тем, что при ковше, в который сыплют аерна, устроен особы~ вал, снабженный рядом игл. Этот вал виден на рисунке. Зерна, брошенные в ковш, должны пройти чрез этот ряд игл. На них остаются и отбрасываются все длинные легкие части, как солома, нитки, лыко и т. п. Прошедшие зерна падают на первое сито, попадают под струю ветра и проходят ряд других колеблющихся сит разных нумеров, где и происходит полное очищение аерен от посторонних примесей. Другой зерноочистительный снаряд, по справедливости обративший на себя внимание на Парижской
656 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И КРАХМАЛА выставке, есть прибор Башона (Bacl1011), изnестныИ под именем аер­ ночисп1лю1 Триер-Башона (Trieнr-Bact1on). Этот снаряд не только чнствт, но и сортирует зерна весыш хорошо, хотя) ка~<: и псе другие подобные снаряды, он не вполне отделяет от зерна пыль, при­ ставшую к нему. Этот прибор представлен на фиг. 32 в продоль­ НОl\1 разрезе, а на фиг. 33 изображен вид его сзадн. Фиг. 34 представляет поперечный разрез uилиндра около средины, а фиг. 35~ продольный разрез с того же цилиндра. Фиг. 32. Зерночнстил1(а Триер-Башона, продольный разрез. Зерна эасыпаются чрез воронку Е и чрез сито F падают в пространство QF. Во время своего падения они подвергаются действию ветра, производимого вращением крыльев Р на оси i. Ветер уносит легкие частицы посторонних тел по наклонной пло­ скости Q. Из этого пространства зерна падают на решето а, I<О­ торое системою трещалки приводится в содрогательное движение, когда ось цилиндра приведена в колебание. На решете О остаются большие зерна, I<амни, куски земли и тому подобные большие примеси, а зерна падают на наклонную плоскость Н, а оттуда в цилиндр /. Uилиндр этот сидит на одной оси с цилиндром J. В первом коротком цилиндре / плохие, мелкие и посторон-
ОЧИЩЕНИЕ ЗЕРЕН 657 ние зерна проска1<ива1от Сl{ВОЗЬ отверстия, а I<рупные зерна проходят в цилиндр 1. Цилиндру сообщают ]{Зчательное движение и I{pyroвoe. Все необходимые движения производятся или ручною работою, ру({оят1<ою RS (фиг. 33), или сообщением с каким-либо другим двигателем. На оси S надевается зубчатое 1<олесо Т, и прикрепляется шкиф g, l{ОТорым (посредством бес­ конечного ремня) производится сотрясение решета О. Зубчатое I<олесо Т сцепляется с шестер­ I<ОИ, сидящей на оси v) I<оторая снабжена маховю<ом Х, бараба­ ном h (служащим для движения ветряного l<Олеса) и шатуном, колеблющим цилиндр. На оси S насажен, кроме того, шкиф е, пе- л редающий свое круговое движение по I<олесу с (фиг. 33) и чрез то приводящий во вращение весь цилиндр, для чего и служит 1<0- лесt{О с и бес1{онечный ремень, надетый на него. Внутренняя поверхность ци­ линдра J снабжена впадинами (фиг. 34 и 35)," в которые не умещается целое крупное зерно, легко входят мел.кие зерна, куски зерен и посторонние примеси. Лишь тольн:о они попали в эти углубления, то вносятся nри вра­ щении нилиндра наверх и там вы­ валиваются в корыто о (фиг. 32 и 34). Из этого корыта они сы- Фиг. ЗЗ. Вид сзади. плются в ящик q. Хорошие зерна, не удерживающиеся в углублениях цилиндра, проходят под ко­ рытом о и попадают в ящик У. Для того, чтобы из углублений цилиндра удалить аасевшие там куски зерен и другие ве~ества, цилиндр время от времени ударяется сверху деревянными молот­ ками рр (фиг. 32), приводимыми в движение общим двига­ телем. Для очищения семян от приставшей к ним пыли весьма часто устраивают очень простые снаряды из жестяных проколотых листов и проволочных сеток. Зерна пускают в такие цилиндры, и цилиндры приводятся в движение. Зерна, попадая при быстром 42 Эпк. 2207. 11 . И. .М~11nслсеп. т. XVll.
658 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И, ХЛЕБА И I<РАХМЛЛА движении на острые края пробуравленных жестяных листов и проволочных сеток, обтираются. Пыль отскабливается от них. Выходя из такого цилиндра, зерна nровеваются и тем очищаются от отделенной пыли. ТаI{Ие цилиндры делаются или вертИI(альные конические (200 оборотов в минуту), или rориэонтальные на~<лонные. Для сортирования эерен и для отделения от них многих по- сторонних примесей часто эсрна пропус1<а~от чреэ вращающиеся цилиндры, снабженные отверстиями разных нумеров. Что происходит при этом, - весьма понятно. Весьма распространен­ ная в Америке жерновая аерночистилка имеет сле­ дующее устройство. Зер­ но попадает сперва между двумя жерновами, где не Фиг. 34. Поперечный мелется, а только облу- разрез цнлнндра. пливается, что происхо- дит только от того, что жернова далеко поставлены друг от друга. Облущенные зерна проводятся в короб, где проходят между двумя жесткими щетками, ко­ торые обтирают отпущенную кожицу, пыль и т. п. Обтертые зерна попадают под струю ветра, производимую обы1<новенным вентила­ тором, как и во всех предыдущих способах. В такую машину поступают, 1<онечно, зерна, уже подвергнутые предварительной очистке и сортированию. Фиг. 36 изображает общее рас­ положение частей такой эерночистилки. Для лущения эерен предлагали nропус1<ать их между несколькими парами чугунных или сталь­ ных валов, но этот способ мало употребим. Фиг. 37 и 38 представляют весьма понятные устройства зерноqистилок. Весь~а хорошие результаты достигаются очищением зерен водою, но трудность и опас- Ф:Ь~i'~ 3~аз~~~д~~~- ность этого способа очищения состоит в удалении лнндра. воды. Сушка должна быть весьма быстра, иначе при помоле зерна дадут столько воды, что, перегретые, испортятся. Мопу в 1834 r. предложил промывать зерна минут 15 в воде, с.'lивать воду и сушить возможно быстро, - та1<, чтобы зерна не успели ни прорастать, ни сохранять влагу, которая и есть главная причина перегревания зерен при помоле. Быстрое сушение аерен можно
ОЧИЩЕНИЕ ЗЕРЕН 659 производить в особой I<омнате, в которой воэдух раэрежается по­ средством нагревания дымом. В та1<ую комнату помещают ряд про­ волочных цилиндров с зернами. Зерна сами собой последовательно пересыпаются иэ одного цилиндра в другой и в это время быстро сохнут, потому что влажный воздух беспрерывно уносится тягою. Этот способ имеет то важное неудобство, что требует большой осторожности. Чуть перегрелись зерна, они дают уже негодный хлеб - с запе1<ом. Выгода этого способа состоит в том, что зерна смоченные и быстро высушенные при помоле дают очень хорошую Фиг. 36. Зерночнстнлка с жерновом и щетками. муr<у, что эависит от того, что оболочки разбухают и, таким обра­ зом, вовсе не перемалываются, а целиком переходят в отруби. Из всех способов и приборов, употребляемых для очищения зерен, способ Картье (Cartier) есть самый совершенный в настоя­ щее время, потому что в машине, устроенной Картье, легко и сразу производится и провеивание, и очищение от пыли, и сортирование эерен. Зерна выходят не только очищенные -от пыли, но даже и облупленные от кожицы, как перловая 1<рупа. Этого достигают машиною, представленною на фиг. 40 в вертикальном разрезе) а [на] фиг. 41-в гориэонтальном разреэе по линии ХХ. Верти­ кальная ось Е (фиг. 40) приводится в движение двумя зубчатыми колесами, находящимися в ящике ВВ. Вращение зубчатых I<олес производится посредством шкифа, который на фиг. 40 виден слева 42*
660 .ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И I<РАХМАЛА внизу. Этот ш1<иф сообщают бесконечным ремнем с барабаном, приводимым в движение мельничными снаряда.ми. Размеры бараба­ ноn должны быть так устроены, чтобы вертикальная ось Е вра ... щалась со скоростью 280-300 раз в минуту. В настоящее время Картье устраивает свои машины с цилиндром вышиною в 1.2 м (около 4 футов) и шириною в О.6 м (около 2 футов). Taкolt снаряд продается в Париже за 800-900 франков. Он очищает в час 15 пуд. зерен, что составляет в сутки до 36 четвертей (360 пуд.) Этого количества очищенного зерна достаточно для работы (перемола) -+ , ' ' --- - ------.J- ' ' Фиг. 37. Зерночнстнлка с ци­ линдром. Фиг. 38. ЗерночистиЛJса с вентиляторами н снтами. 4-5 обыкновенных поставов. Действие снаряда I<артье есть сле­ дующее: при вращении оси ЕЕ вращаются н:рылья верхнего венти­ латора Н и нижнего вентилатора /. Между двумя коробками с ~ры­ льями вентилаторов, в деревянном неподвижном цилиндре АА, на оси ЕЕ дугами D прикреплен жестяной цилиндр се. Очевидно, ЧТО при вращении оси ЕЕ цилиндр СС будет также вращаться. Этот .вращающийся деревянный цилиндр одет снаружи ситообразным продырявленным жестяным листом. Такие листы употребляются .для обыкновенных кухонных терок. Внутренняя поверхность цилин­ _дра АА также покрыта таким же продырявленным жестяным ли­ .стам. Между обоими жестяными листами есть достаточно простран­ "ства, чтобы аерна проходили, но не падали. Зерна всыпаются
ОЧИЩЕНИЕ ЗЕРЕН 661 в воронку или I{ОВШ К и падают в отверстие L. При этом паде­ нии они nстречают струю ветра) про11зводимоrо вентилатором Ни потому отдают ветру все леr1(ие частицы. Далее зерна попадают в промежуток между двумя цилиндрами, АА и СС, одетыми жестя­ ными щетками. Здесь от быстрого вращения внутреннего цилиндра зерна двигаются медленно вниз, обтираются от пыли и даже облу­ щиваются, т. е. теряют часть своей оболочки. Облущенные зерна трутся внизу цилиндров между щет1<ами, которые на фигуре обо­ значены чрез F. Выход зернам только один, именно~ отверстие М. Падая из него, зерна встречают струю ветра, производимую вен- ' • t •1 ------- __ _-... _____ -- -- - -- :.-----" __ _ 'П.·!:.: ,__, _ _ ___ ----J щ 1 ··············-·· ··-----·-· ···· ···· --···-· ------··-·· ··· Фиг. 39. Зерночнстплка Картье, общий вид ее. типатором 1 (фиг. 40 и 41). Эта струя ветра уносит всю пыль~ отделенную от зерен, оболочки, отставшие от них, и т. п. Пыль уносится в отверстие Q, а зерна падают в ковш N и башмак R. Этот башмак оканчивается в наклонном цилиндре SS. Этот цилиндр имеет то же назначение и то же устройство, как и цилиндр в чи­ стилке Башона (фиг. 32). В нем от полных зерен отделяются мел­ кие и крошеные зерна и посторонние мелкие зерна. Полные зерна прямо проводят в тот ларь, из которого зерна сыплются в ковш и башмак поставов. Само собою разумеется, что тщательное очищение зерен перед помолом рекомендуется каждому, 1<то желает получить хорошую муку в значительном количестве. Но очищение зерен (кроме про­ веивания) становится почти бесполезным, когда помол идет на
662 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И КРАХМАЛА грубую муку и I<orдa все остальные части мельничного устройства не имеют хорошей констру1{ции. Тогда или от жерновов подмешается к муке песон:, или попадет много nыли при просеивании и т. п. Второе приспособление, введенное в мельничное искусство на американских мельницах, составляют способы передвиJ1сения зерен ll Jtyкu. В обыкновенных мельницах подъем зерна наверх произ- ЕВ А -- -х- - Фиг. 40. Зерночнстнлка Картье, вертш<альныi1 цилиндр. водят, или устраивая на1<лонную плоскость к верхнему этажу мель­ ницы, или поднимая мешки и кули с зерном блоками и в6ротами. Мука же в обыкновенных мельницах имеет одно движение: сверху вниз, от жерновов в nеклевальные снаряды, а из них в меШl{И. В мельницах больших размеров необходимо поднимать муку 1с охла­ ждающему снаряду, оттуда передвигать к разного рода ситам и т. д. · Эти снаряды всегда помещаются поверх поставов, потому что поставы должны быть вблизи двигателя, т. е. в первом атаже. Потому эдесь необходимо подымать муку вверх. Эти передвижения муки и зерна производят в американских мельницах разными сна­ рядами, изобретенными Эвансом и улучшенными впоследствии.
ОЧИЩЕI-IИЕ ЗЕРЕН 663 Труднан ручная работа передвижения уничтожается этими простыми снарядами. Ценность их весы,ш невелиr<а. Движение всех этих сна­ рядов производится общим мельничным двигателем, приводы от 1<оторого распространяются в амерш<анских мельницах во все этажи. Для подъема ИJIИ передвижения зерен и муки снизу вверх по данному направлению, I< известному сосуду, служат подъе.лtнитсиt Фнг. 41·. Горнзонтальный цилиндр эерночистишш Картье. или элеваторы. Фиг. 42 показывает боковой вид нижнего конца элеватора, а фнг. 43 вид той же части снаряда с другой стороны. Фиг. 43. Нпжннй 1сонец элеватора. Элеватор делается из крепкого широкого бесконечного ремня, который надевается на два барабана, вращаемые .мельничною силою (обыю-ювенно посредством шестерни или бес1<онечным ремнем). Один из та1<их барабанов (нижний) виден на фиг. 42, А. При враще­ нии барабанов движутся и ремни по направлению от Ь' к а и Ь. На этом движущемся ремне приплетены или нашиты жестяные чер­ па101, или ковши, а, а, а. . . Их отверстия обращены в ту сторону, в которую происходит движение ремня. Ремни по обеим сторонам, восходящей и нисходящей, окружены трубами Ь и Ь', которые не позволяют рассыш<у. Задние трубы, где черпаки спускаются, делаются шире передних, потому что там черпаки спускаются
664 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И КРАХМАЛА в наклонном положении. Общее на~<лонение элеватора должно быть в ту сторону, по которой спускаются пустые черпа1<и, что очень понятно. Дойдя до нижнего барабана А, пустые черпаки встречают там эерно или му1<у внизу или сбоку. За1.1ерпнувши зерна или муку, черпаки подымаются вверх. При верхнем барабане черпаки опро­ кидываются и· высыпают зерна 1<уда следует. Зерна или му1<а вво­ дятся в элеватор боковыми трубками / с той стороны, с I<oтopott черпаки стоят отверстиями вверх. Часто та I<ие труб1<и устраиваютсн на некоторой высоте над нижним барабаном. Такие трубки снаб­ жены заслонками, которые могут уменьшить и прекращать при­ сыпку эерен или муки. В нижнем конце элеватора устроена заслон~<а d, служащая для выпусl(а накопившегося внизу зерна или :му1<и. Такие элеваторы подымают привезенные на мельницу (в нижний этаж) зерна до самого верхнего этажа мельницы, где зерна сыплются в очищающие снаряды. Так как высота подъема в этом случае весьма велика, то обьшновенно подъем делают нес1<олькими 9лева­ торами. Это тем полезнее, что подвоз зерна производится перио­ дически (привезенные кули прямо всыпают в лари 1 из которых зерна идут к элеватору), а работа очищающих снарядов идет не­ прерывно. Потому привезенные зерна подымают до одного из средних этажей, где ссыпают в закромы, а из зш<ромов элеваторы тащат зерна в очистительные снаряды. Точно та1< же, перемолотая 11у1\а, падая из-под жерновов (обыкновенно от несн:олышх вместе), попадает в мучной элеватор, который вносит му1<у в тот этаж, где помещен холодильный снаряд, и высыпает ее в него. Элеваторы обыкновенно имеют только малый наI<лон и по­ дымают почти по вертикальной линии, что весьма удобно в том отношении, что при этом элеваторы занимают пространство около стен здания. Для передачи муки и зерен по горизонтальному направлению служат .Аtучн.ые вин.ты, или tlонду1сторы (cond ucteur). Мучной винт состоит из винта, состоящего обыкновенно из двух спирально обвитых пластинок. Этот винт вращается на оси, полу­ чающей движение от общего мельничного двигателя. Весь винт по всей своей длине окружен деревянною неподвижною оболочкою, в которой сделаны отверстия для засыпания и высыпания му1<и или зерен. Число таких отверстий может быт·ь произвольное, так что один винт может принимать муку или зерна из нескольких вместилищ и высыпать их в нес1<олы<их местах. Очевидно, что отвер­ стия для засыпания устраиваются сверху трубы, в I<оторой вращается винт, а высыпание производится отверстиями, сделанными снизу. Таким образом один мучной винт доставляет зерна к многим жерновам, I<ак ато видно, например, на фиг. 29, где УУ есть :мучной винт, доставляющий зерна из ларя DD в I<овши или воронки Z, Z, Z [через] тр[и] отверстия.
СПОСОБЫ ПЕРЕДВИЖЕtIИЯ ЗЕРЕН И МУКИ 665 Мучные винты, проводящие неочищенные, поднятые элеваторами зерна к чистилкам, снабжены жестяными пробуравленными поверх­ ностями, что служит для того, чтобы зерна во время движения обтирались и очищались шероховатостями таких жестяных поверх­ ностеИ. В нижней части муLJных винтов, ведущих муку от холо­ дилы1и1<а к пекпевальным снарядам, и в тех винтах, 1<оторые пере­ носят му1!у от одного сита 1{ другому и от сит I< мешкам, устраи­ ваются нескольt<о отверстий, легко запирающихся задвижками, что необходимо для тоrо, чтобы по произволу можно было управлять.. направлением движения муки. Диаметр винта, Сl(Орость его обра­ щения и длина соразмеряются с потребностями и расположением· мельничных снарядов. Винты обыкновенно располагают по потол­ I<ам этажей мельницы, чтобы они не мешали расположению и дви­ жению других мельничных снарядов. Для передвижения му)(И и зерен Эванс устроил еще несколько· снарядов, сходных с двумя вышеописанными. Эти снаряды служат для спускания и передвижения с небольших высот больших масс муки или аерен и называются fспускатель и переносчик]. Спу­ скатель состоит из бесконечного полотна, натянутого на двух свободно вращающихся барабанах. Положение его наклонное. На верхнюю часть полотна насыпают муку или зерна. Тяжесть их сама (без всякого двигателя) заставляет полотно и насыпанное на нем спус1шться вниз, а потому спускатель, там, где можно, полезно заменяет мучной винт. Переносчик имеет устройство, подобное­ устройству элеватора, только движется по очень наклонной пло­ скости. Оба последние снаряда устраиваются реже, чем элеваторы и мучные винты, потому что спускание можно устроить просто по· наклонноП плоскости. Подъе;,tы, или вороты, для .Аtеиисов. Для подъема вверх меш­ ков с зернами, крупою и мукою на новых :мельницах устраивают не простые блоки, а снаряды, приводимые в движение самым механизмом мельницы. Такие снаряды называются под'Оемами, или подъемными вороталtи., и бывают простые, двойные и сту­ ловые. Первое условие таких подъемов то, чтобы их легко была по произволу приводить в движение и останавливать, притом без всяких ударов или толчков, которые могли бы повредить ходу остальных механизмов. На простых подъемных воротах прикре­ пляют мешо1< к концу веревки, верхний I<онец I<оторой наматывается. на подъемный вал, движимый мельницею. Скорость подъема обык-­ новенно равна от 1 до 21/2 футов в сен:унду. Когда тю1<есть под­ нята до желаемой высоты, тогда вращение вала останавливают" тяжесть снимают и, приводя вал в обратное движение, снова спу­ с1<ают конец веревки вниз. Самое простое устройство подъема следующее: в верхнем этаже мельницы устраивают два - один под.
·6 66 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И КРАХМАЛА другим- горизонтально лежащих барабана; верхний приводится в движение механизмом мельницы и вращается постоянно, ню1пшй вращается на оси, лежащей на перекладинах, которые, ЮН{ рычаг, можно посредством опущенной от них веревки подниh-ШТI> или опу­ скать. Оба барабана 01<ружены бесконечным ремнем такоИ величины, что при понижении нижнеrо барабана ремень плотно охватывает их оба, и тогда нижний из них вращается вследствие передачи движе­ ния, сообщенного верхнему барабану. Когда пере1<ладины) в которых вращаются концы нижнего барабана, будут подняты) тогда ремень, ·неплотно охватывая ~-шжний барабан, не будет заставлят1) его вра- щаться. В таком положении нижнего барабана снимают поднятую тяжесть и сматывают веревку, которая наматывается при поднятии тя­ жести на вал, сидящий на одной осн с нижним барабаном. Когда веревка достигла до низу и новый мешок к ней прицеплен, тогда нижний барабан опускают, отпуская ту веревку, которая его поднимала. Тогда нижний барабан от 1яжести натягивает ремень и, натянув его, вращается в~fесте с верхним барабаном. При употре­ блении деревянных барзбанов диаметр их для ремней должен быть в 21/ 2 раза больше диаметра того вала, на 1<оторый наматывается веревка с тяжестью, а nри железных барабанах это отношение должно быть не менее I(ак 1 : 4, по крайней мере тогда, I{Orдa вес поднимаемого груза не более 10 пуд. При большем весе натяжение ремня больше, и отношение диаметров может быть сделано меньше предыдущего. Когда же хотят движение подъема произвести ауб­ чаты~ш колесами, то таl{же устраивают подвижную rоризонтат)ную ось, на которой насаживают: а) зубчатое t<олесо, сцепляющееся с постоянно вращающимся другим 1\олесом, и Ь) вал для 1-шматы­ вания верев1<и. Когда нужно поднимать, ось опус1<ают, и она вра­ щается; тогда же, когда требуется остановить или смотать веревну, тогда эту ось поднимают вверх. Для поднятия оси служит особая поперечная перекладина, в которой вращается подвшкнан ось и которая может посредством веревr<и подниматься и опускаться. Диаметр зубчатого колеса должен быть, по крайней мере, в 6 раз больше поперечню<а вала. Часто соединяют несколы<о простых подъемов вместе. Двойные подъемы уменьшают время, необходимое для поднятия данного числа мешков, потому что при них не требуется времени для разматывания веревки. Когда один конец веревки (или одна веревка) поднял тяжесть до верху, тогда лруrоЯ конец (или дру­ гая веревка) уже опущен до низу, подъем останавливают, подня­ тую тяжесть снимают, а внизу прицепляют новый мешо1<, так что работа идет непрерывно и вал или подвергается попеременным движениям в разные ,стороны, как nри простом подъ~ме, или тогда идет в обратную сторону, когда другой вал поднимает тяжесть.
СПОСОБЫ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ЗЕРЕН И 1t1Yl{И 667 Двойной подъем, устроенный Роландом, описан в «PuЫications industrielles» par Ar111angaud (vol. 12) и в цитированной нами (стр. 201) книге Вибе. Более простое устройство двоИного подъема, данное самим Вибе, состоит в с;1едующем. В верхнем этаже мель­ ницы устраиваютси три параллельных горизонтально лежащих барабана; верхний, с неподвижною осью, постоянно вращается меха­ низмом мельницы и охватывается двумя (или двумя парами) беско­ нечными ремнями, обнимающими оба нижние бflрабана. Один из ремней надет просто тан:, что его натянутые части параллельны друг другу, другой (для другого барабана) надет та~<, что его натянутые части (не охватывающие барабанов) перекрещиваются (в виде цифры 8). Оба нижние барабана насажены на осях, на которых сидят и два вала для двух веревок. Судя по располо­ жению ремней, очевидно, что при вращении верхнего барабана оба нижние будут иметь вращение в противоположные стороны, если соответствующие им ремни будут натянуты, но сделано так, чтобы в каждый момент натянут был только один из ремней. Оба нижние барабанn с их валами вращаются на осях, лежащих по i<ралм l(Оромысла, вращающегося 01<оло горизонтальной оси, парал­ лелыюН валам. Это коромысло может быть наклонено вверх и вниз, и именно та~<, что когда одна сторона поднимается, -другая, оче­ видно, опус1<ается, вместе с своим валом и барабаном. Барабан опущенной стороны будет nращаться, потому что ремень, его охва­ тывающий, натянется; в это время барабан другой стороны будет свободен от движения, сообщаемого верхним барабаном, потому что соответствующий ему ремень не будет натянут. Для натягива­ ния реl\1ней слу)Jшт самыИ груз, 110днимаемыn валом. Для того~ чтобы во nремя подъе~rа барабана одной стороны барабан другой стороны сматывал с себя веревку и опускал ее вниз, оба нижние барабана охвачены (горизонтальным) бесконечным ремнем, всегда остающимся в натянутом по1rожении. Если барабан No 1 опущен, то он нама­ тывает на себя веревку и, следовательно, поднимает тяжесть, и вращается, например, справа налево; в это же время барабан No 2 поднят, вращается только от деt~ствия горизонтально натянутого ремня, т. е. таю1<е справа налево; и тогда веревка сматывается с него. Когда тяжесть поднята, наклонение коромысла переменяют, барабан No 2 опусr<:ается вниз, ему соответствующий ремень натя­ гивается, он двигается слева направо, верев1\а навертывается, и тя­ жесть поднимается. При этом барабан No 1 вращается только от горизонтального ремня, и именно слева направо, т. е. его веревка сматывается и опу~l{ается вниз. Итак, требуется для перемены дви­ жения только наклонять в ту илfi другую сторону коромысло, для чего при концах его и привязаны две веревки, идущие к работникам. Когда тянут за обе веревки или когда не натянут ни один из
668 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И. ХЛЕБА И I<РАХМАЛА ремней, от того, что нет тяжести, то коромысло стоит горизонтально и нет ни подъема, ни опускания, потому что нет вращения нижних барабанов. Поперечники валов и барабанов определяются выше­ nриведенными размерами. При простом и двойном: подъеме должно быть два работнИI<а: один внизу для прицепления мешков, другой вверху для отвя­ зывания их" СтуловоН подъемный ворот требует только одного работника, который rюднимается вместе с тяжестью и опусr<ается, когда тяжесть снята. Такой подъем, очевидно, можно употреблять вместо лестницы или, имея двух раfiотников, вместо простого подъема. Стуловой подъемный ворот состоит из двух верти­ кальных рельсов, по которым поднимается стул, сделанный из вертикальной дос1<и и горизонтальной платформы, иэ ремня, на котором висит стул, из бло1\а, чрез который перегибается этот ремень, и, наконец, из ворота, устройство которого в общих чер­ тах сходно с устройством ворота простого подъема, с тем разли­ чием, конечно, что здесь диаметр вала гораздо меньше диаметра барабана, и с теми видоизменениями, которые :мы тотчас опишем, следуя показаниям и рисункам, данным Вибе. Стуловой подъем, устраиваемый им, служит для 6 11 (17 пуд.) и имеет поперечнИI{ деревянного барабана 4.2 фута, чугунный вал rвl 1 фут диаметром, чугунный блок диаметром в !1/2 фута, ремень шириною 7 дюймов, расстояние рельсов 3 фута, ширина и ллина платформы 2:3/ 8 фута. Во всю вышину мельничного здания nроходнт вертикальный 1соло­ деаь, с одного боку которого идут во всю вышину два деревянных рельса, сближенных железом с обеих сторон. По этим железным полосам катятся вертикальные доски с помощью двух 1< ним nрю<ре­ пленных пар маленьких чугунных колесо~<: одна пара при~<реплена к нижней части доски и с одной стороны рельсов (а именно с той, l{ОТорая обращена I< платформе), другая же-к верхней части дос1<и и с дру­ гой стороны рельсов, со стороны от платформы. Посредине этой вер­ тикальной доски находится сверху скоба, за которую и прикреnляется ремень, служащий для подъема доски вверх. К нижней части верти­ кальной доски, поверх нижней пары колесок, прикреплена горизон­ тальная платформа, н:онечно, с помощью железных науrольнин:ов, кото­ рая подымается вместе с доскою помощью ремня. На эту платформу ставят груз, и помещается работник. Чем большее расстояние {по высоте) обеих пар колесок, тем меньше трение их об рельсы, при одинаковом весе, положенном на платформу. Это расстояние де­ лается = 4.5 фута. Колески, находясь по обе стороны рельсов, удерживают п.1атформу всегда подле рельсов. Ремень, идущий от стула, т. е. от вертикальной д9ски и платформы, обхватывает находящийся вверху блок, вращающийся между двумя балками, загибается вниз и навертывается на горизонтальный вал (попереч-
ОХЛАЖДЕНИЕ МУI<И 669 НИI{ = 1 футу). Этот вал насажен на железную ось. На этой же оси укреплен и большой деревянный барабан (диаметром 4.2 фута). Этот барабан (шкиф) охватывается бес1<онечным ремнем, проведен­ ным от другого барабана, постоянно движимого мельничным ходом и находящегося ни:J1се первого барабана, так что движение зтого последнего будет только тогда происходить, r<orдa его ось при­ поднята вверх; если же она опущена, то бесконечный ремень, охватывающий барабаны, не будет натянут, и барабан, сидящий на одной оси вместе с валом, не будет вращаться. Следоватеш>но, для подъема платформы необхqдимо поднять ось, что и производится· рычагом, прикрепленным к оси и имеющим на другом l(Онце верев1<у, спусl{ающуюся вниз. Kor да тяжесть нагружена на платфор~1у и на нее же встал работнИI<, то он тянет за верев1<у, поднимающую ось, и чрез то приводит вал в движение до тех пор, пока он натяrиnает верев1<у, а потому, переменяя руки, работник во все время поднятия тянет верев1<у вниз. Лишь только он опустит веревку, ось опускается (вследствие тяжести), и вал перестает двигаться. Вся платформа после того должна была бы двигаться вследствие тяжести вниз. Чтобы этого не произошло, около нижней части барабана поставлены две деревякные балки, на которые при опу­ ·СI<ании оси ложится обод барабана, что и мешает ему вращаться. Это есть тормоз для движения барабана; так как вал насажен на одной оси с барабаном, то при остановке барабана останавливается вал, а следовательно, и платформа. Когда нужно опускаться вниз, тогда работник только слегка тянет за веревку, чтобы обод бара­ бана был выше балок (не заторможен), но ниже тоrо положения, при котором бесконечный ремень вполне натянут. Тогда, вследствие тяжести платфор.мы, ремень сматывается, и платформа опускается тем медленнее, чем крепче (но до известного предела) натянута веревка, потому что при натягивании веревки барабан уже начи­ нает тереться об ремень. Сильно натянув веревку, работник может всегда заставить стул подниматься, а опустивши веревку, - остано­ вить его. Охла:J1сдение мутси. Одно из важнейших усовершенствований мельничного дела представляют приборы, устраиваемые на амери­ канских мельницах для охлаждения муки, вышедшей из-под жер­ новов. При мельницах об одном-двух поставах не устраивают таких -снарядов, потому что мука, вышедшая из-под жерновов, тотчас идет в пеклевальные снаряды, где и охлаждается сама собою. Здесь и нет настоятельной необходимости в охлаждении :муки, потому что вышедшая из-под жерновов мука не лежит сплошной массой, а постшшно пересыпается в пеклевальном снаряде. При мельницах, действующих многими поставами, весьма невыгодно у каждого постава ставить свой пеклевальный снаряд, потому что одно цилин-
670 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И КРАХМАЛА дрическое сито обыкновенного размера способно просеять перемол двух-четырех поставов; потому эдесь неизбежно сI<опление пере­ .мола массами. Если действует небольшое число поставов и мука несильно перегревается в них, то обыю-ювенно довольствуются оставлять муку в течение двух-трех дней лежать для охлаждения. Когда действует большое количество поставов и мун:а с1\опляется. в больших массах, то ее нельзя оставлять для самопроизвольного охлаждения, - она испортится. Причина этого следующая: зерно содержит влагу, как мы уже гоnорили в статье о составе зерен" При движении зерен и муки между I<Ш\ШЯМИ от трения они значи­ тельно нагреваются. Тогда часть воды испаряется. Это нисколы<о не вредит муке. Эта испарившаяся вода, если вышедшая из-под жерновов мука неподвижно лежит на одном месте, со временем охлаждается и из пара превращается в жид1<ость. Вот эта-то вода и есть причина той порчи муки, I<оторую называют перегреванием мун:и. Чем больше нагрета му1<а, тем скорее охлаждается она на воздухе, следовательно тем легче портится. Чем б6льшая масса на­ гретой муки лежит вместе, тем труднее водяной пар выходит из муки, и, следовательно, тем больше портится му1<а. В обы1<новен­ ном мешочном пеклевальном снаряде нагретая мука прямо поступает в мешок, где встряхивается, и потому там пары или удаляются из нее, или охлаждаются вместе с самою мукою, потому обы1<новенная степень нагревания муки почти не портит ее в этих снарядах. Причина порчи муки от образующейся воды очень понятна и со­ вершенно почти одинакова с порчею муки от подмачивания, с тем небольшим различием, что перегретая мука подмачивается теплая, а простое подмачивание происходит обыкновенно без нагревания. Это) конечно, не говорит в пользу перегревания. Образовавшаяся вода смачивает теплую муку, мука СI\опляется в ком1<и, часть составных частей ее (белковые вещества) изменяется, крахмальные зерна разбухают и т. д. Вредное влияние перегревания муки осо­ бенно ясно в муке, давно сохраняемой, что очень понятно. Это особенно ясно было над американскою мукою, nривозившеюся прежде в Европу без надлежащего предварительного охла>I<дения. Куль такой муки превращается со временем, особенно в средине. в комок. Итак, не само нагревание муки портит ее, а охлаждение водяного пара в муке, - вот истинная причина порчи муки от перегревания. Удалить заблаговременно эти водяные пары или охладить муку столь медленно, чтобы пар не успел скопиться местами в жидкость, а равномерно бы всосался охлаждающеюся мукою или бы удалился, - вот естественные средства для преду­ преждения перегревания. Для выполнения этого предлагали предварительно нагревать зерна в струе воздуха, чтобы удалить из них большую часть
ОХЛАЖДЕНИЕ Ь\УКИ 671 влаги. Это требует излишних и ценных расходов, потому, между· прочим, что зерна должны быть охлаждены в сухом пространстве, иначе они вновь поглотят влагу, а нагретые зерна молоть не . следует" Там, где держатся этого способа) уверяют, что получают· очень добротную муну, дающую большой приnеl( и хороший, весьмn рыхлый хлеб. Очевидно, что и теl\шература сушки зерен ню<:Ш( не должна быть выше 40-50°. Конечно, предварительное смачивание зерен, употребляемое для облегчения помола, способ­ ствует перегреванию му1<и. Глубина борозда~< на бегуне и нижняке много способствует к предохранению муr<и от перегревания. Это зависит от того, что по борозд1<ам движется воздух и охлаждает камни и муку. Потому­ то часто делают на жерновах, кроме обыкновенных режущих бороз­ до1<, одну или две глуб01<ие борозды, служащие собственно для. тшса воздуха. Для той же цели предлагают прогонять между жер­ новами от очка к I<раям воздух. Об этом мы тотчас скажем по­ дробнее. Одно из простых средств, предложенных для предупреждения. вредного влияния от нагревания, состоит в том, чтобы из-под жер­ новов му1<а спускалась не по одной трубе, а по всей окружности жерновов. Этого достичь весьма легко. Стоит только в кожухе сделать нен:оторые незначительные изменения. Сделавши наружную­ оболочку 1<ожуха легкою, матовою, металлическою, можно наде­ яться [достигнуть] достаточно большого охлаждения муки во· время ее падения от жерновов. Это тем более вероятно, что при рассыпании муки по всей поверхности жерновых краев количество· муки в каждой данной точ1<е будет незначительно, и потому сле­ живания и комков не произойдет. Предлагают, ~<роме того, нагревать водою окружность тех тру-­ бо1<, по которым идет нагретая мука до того самого места, где она охлаждается. Это средство совершенно верное и основано на понимании сущности процесса порчи муки от нагревания. Действи­ тельно, если мука будет итти по нагретым трубам, то она в них не охладится, следовательно, водяной пар не сгустится в воду и мука не испортится. Температура воды. окружающей трубы, ко­ нечно, не должна быть выше температуры самой :муки. Где двига­ тель - паровая машина, там лег1<0 иметь запас теплой воды. В последнее время для ус1<орения помола и для предваритель·· нога охлаждения стали вводить так называемые эксгаусторы, или продуватели. Они или вдувают воздух в очко бегуна, так, чтобы он прошел чрез пространство между обеими мелющими поверхно­ стями, или высасывают воздух из-под бегуна, так, чтобы он вхо­ дил чрез очко бегуна; последний и есть собственно способ высасы­ вания, или эксгаусторов. Во всяком случае, эксrаусторы двигают
672 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И I<РАХМАЛА воздух с большою быстротою по направлению движения зерна и муки, охлаждают ее, и выходящий воздух уносит с собою водя­ ной пар, происходящий от нагревания муки под бегуном. По этой причнне продуватели и эксгаусторы представляют двоя({ую выгоду: они способствуют быстроте перемола, потому что движу1циttся воздух уносит с собою смолотую муку, l(Оторая без этого оста­ валась бы еще под бегуном и мешаJ1а бы новы~~ зернам прони­ кать из очка между мелющи~~и поверхностями; притом эксrаусторы служат таI<же к охлюкцению му1,и, что имеет большое значение, как мы о том говорили ранее. Эксгаусторы тем полезнее д;ш увеличения быстроты перемола, чем меньше скорость вращения бегуна, т. е. чем больше его диаметр и чем бо11ьше сила, потреб­ ная для его движения. При малых бегунах и быстром их ходе главная польза эксгаусторов есть охлаждение муки. Первая сисrема продувателей, употребленная во Франции (Armangaud, PuЬlications industrielles, V, стр. 163), состояла в том, что в бегуне де.пали до 40 вертикальных цилиндрических отверстий, в J(оторые и про­ дували воздух. Она с выгодою заменена продуванием чрез оч1,о, как предложил французский инженер Cabanes. Для этого особым вентилатором (цилиндром, в котором быстро вращается четыре крыла), вдувают воздух в запертое пространство над очком бегуна, что можно легко устроить различными способами. Этот способ, по испытаниям особой комиссии (в течение 14 дней), дал следую­ щие результаты: без продувателей каждый из испытанных поста­ вов перемалывал 207 фунт. в час, при употреблении же их 519 1/ 2 фунт.; без продувателей на каждые 3 пуда перемолотых зерен шло 14 фунт. н:аменного угля в паровоtt машине, движущей поставы и другие снаряды, а при употреблении продувания только 10.88 фунта. Недостаток этого способа состоит в том, что здесь вгоняется сжатый воздух, следовательно испарение воды меньше облегчается, чем при употреблении истинных эксгаусторов, выса­ сывающих воздух и тем уменьшающих давление и облегчающих испарение, а следовательно, и охлаждение му1<и. Эта система теперь преоблаnает, хотя она и представляет некоторые затруднения при .своем выполнении. Она требует двух герметически (непроницаемых для воздуха) запертых пространств: одного при очке бегуна для входящего воздуха, другого при окружности бегуна, сообщаемого с эксгаустором, высасывающим воздух; в особенности же послед­ нее должно быть отделено от первого. Самое простое устройство есть следующее. В очко бегуна вставляется металлическая цилин­ дрическая трубка, выдающаяся из обечья (1,ожуха). На крыш1'е этого кожуха около этой трубки приделана охватывающая манжета из кожи, каучука или шерсти. Весь кожух герметический; в крышке кожуха делается несколько отверстий, в которые вставляются
трубю·I, соединяющиеся вместе, идущие 1< · ЭI(сrаустору. Иногда, [{al() например, ш1 ме;1ышце n Бромберrе (которую мы потом опи- 111ем), э1<сгаустор по~1ещастсн иначе, а именно эа трубкою, по J(ото­ роИ падает перемол, тпк что испарение воды происходит не толысо под I(ожухом, но и n пространстве, следующем за ним. Для ускоре- 11и51 этого испnрения му1ш, падающая из 'rру61<и, перемешивается особою мешаш<ою, движимою ме11ышчнътм ходом. Длн трех или четырех поставов достаточно одного эксгаустора, 1<оторый есть не что иное, I<aI< nе!-IТИm1тор. Диаметр его делается в 3 фута; ширина в 1 фут, число оборотов 330 в минуту, для движения употребляется ремень в 4 дюйма шириною и надет на Шl(Иф в 6 дюймов в поперечнике. Во всяком случае в трубе, следующей за 9ксгаустором, сгущаются водяные пары, и сбирается мелкая мучная пыль, унесенная воздушным током, но эта потеря ничтожна, кш< показали долголетние опыты на многих мельницах. Гораздо более распространены, особенно на мельницах амери- 1<анс1<0U системы, .мучные холодильни1'и, или гоппербои, 1 устроен­ ные Эвансом. Холодильник помещают в одном иэ верхних этаж:ей и на него всыпают муку, доставляемую элеватором из-под жерно­ вов. Холодилыш1{ состоит из вертикального вала а (фиг. 44), на 1<отором сидит зубчатое 1.:олесо, видное сверху фигуры и приво­ дящее rоппербоИ в l(руговращение. На вале а прикреплена попе­ речная горизонтальная рея ЬЬ. Другая рея се лежит внизу плашмя. Она .может двигаться вверх и вниз по оси а, потому что около средины своей снабжена 1<ольцом d. Рея се поддерживается с 1(раев веревками, укрепленными в рее ЬЬ и служащими для подымания и опус1<ания реи се. Для той же цели I{ольцо d" скрепленное с нижнею реею, снабжено веревкою, проходящею чрез блок и снаб­ женною тяжестью т. Такое приспособление служит для того, чтобы рея се могла сама собою подниматься и оnускаrrься до поверхности то.И му1(И, 1<оторая насыпается под нею. Нижняя поверхность плоской реи се снабжена рядом наклон­ ных пластинок, расположение которых видно не только в общей фигуре, но особенно в плане реи се, нарисованном внизу. На этом плане: а есть разрез вала, q есть разрез l(райней пластинки, оо - промежу11<и между пластинками. Под этою реею се находится t Слово «hopperboy)> происход11т от слов «Hoppcr» 11 «Ьоу». Hopper - называют ворою(у с начающпм башма1<ом, 11 Ьоу значит мальчюс. Прежде на анrлш'1с1шх п амерш{ансю1х ~1ельшщах rоппербоп двигались ручною работою мальчшсов, которые охлажденную муку н засыпали в воронкн пе1слеμальных снарядов. От1·оrо п произошло назвшше холодплышков, кото" рые из Амершш и Ангшш перешли во все страны, а ныне приводятся n дnнженне постоянно зубчатым нлп rемснным сцеплением, общпм мель­ ш1чным двигателем. "13 ll. И. Мс11делс~DJ 1. Х\'11.
G7·1 - 1IРОНЗВОДСТlЮ .l\\~'Kl·l 1 XJIEGЛ 11 КРАХМЛJIЛ пол, на которыИ насыпается мую1~ предназначенная для ох1шждения. Этот поJ1 имеет О]{ОЛО вnш1 а два ИJIИ несколько отверстии (или целое порожнее кольцо), обозначенных буквами mz. Му1<а, прино­ симая элеватором от жерновов, засыпается на наружный I<paf\ пош1. При движении оси а и рея се будет, очевидно, двигаться. l\райние шшстнню.1 ее q будут зnхвnтыват11 му1<у, доставленную элевато- е oz~Jl&}Dшw_щщ~!PJ&!ft,IP)lt}f' UJ ~ ЩЖЩХJ T!!ПFifflШВ!lдll.~uu Фнr. 44. Мучной хо.тюд11лы11ш, нлн rоппсрuоН. ро~1. Судя по направлению шшстшю1\, nидно, Ч1'О при дnнжешш реи се (направление обращения понятно из план~ реи се) мука будет ими постоянно перемешиваться и приближаться J{ выпус1<ным отверстиям 1u1. Чрез эти отверстия мука падает в ковши и баш· маки пек.тrевальных снарядов или n мучные винты, идущие к ним. Пластин[{И р нарочно приноровлены для того, чтобы ссыпать му1\у n отверстия шz. Поднимание и опус1{ание реи се происходит по мере увеличения или уменьшения количества мую1, I{оторос насы­ пается на пол. Этот снаряд, ворочая муку, способствует удалению из нее излишнего пара, а потому покои, в 1<отором устроен холодильню<, ПОJ1езно снабжать вентиляциею со свежим nоадухом, J(Оторый уносил бы пары; но нельзя советовать проводить холод­ ный зи~ний воздух, потому что он. будет содействовать быстрому охлаждению мую,1 и, следовательно 1 ее порче. Напротив того,
OXJIAЖJЩllHE MYl(l 1 G7!3 1<01\ншта, в J{ОТороИ устроен хо;юдиJ1ыш1\ 1 должна быть зимою отоплена. Это не сообразно с названием «холодильню<а», 110 прямо nытеI<ает из сущности условий порчи му1<и от перегревания. КонеLJно, если слой муки на пoJiy холодильника ·будет очень тонш<, тогда нет нужды в нагревании комнаты. Быстрота 1<руrового движения холоди;rьника не может быть велика, потому что тогда му1<а будет разлетат1)ся. Ее даже вредно увеличивать, пото\1у что тогда 1.1у1<а с1<оро бы подошла к выпус1<ным отверстиям пп. Обьшновенная с1<0рость обращения холодилы1ю<а 4 и не бо11ее 5 оборотов в минуту. Размеры хо1юдильню<а можно сообразить по тому, что нижняя рея делается дJ1иною в 8-18 футов, а шириною в сре­ дине 01<оло 8 дю.Имов, по I<онцам около 5 дюймов, высотою от 21/2 до l1 / 2 дюймов. ЛопаТI{И, прю<репленные I< рее, шириною 01<01ro 6 дюймов, вышиною 01<оло 3 дюймов; они заострены по направлению движения rоппербоя. При расположении этих лопа­ то1< должно иметь в виду, чтобы лопатки обеих половино1< реи сгребали все частицы му1<и, насыпанные на полу, а потому, если пол разделить ~<ругами, то, начиная от оси, каждая лопат1<а долж­ ш1 ю1саться одним I<раем одного !{руга, а другим - другого, следую­ щего за ни~~. l{pyrи эти делаются обыкновенно таr<, что 1-й имеет радиус = 1 футу (тут нет лопаток), 2-й = 1.58 фута, 3-й = 2, 4-й = 2.35, 5-Н = 2.65, 6-й = 2.92, 7-й = 3.16, 8-й = 3.39, 9-Н = 3.61, 10-й = 3.81 фута и т. д. Так что на рее длиною в 14 футов садится 32-33 лопат1<и друг от друга на 0.11 части фута. Если желают аамедлить скорость выпадения муни, то должны уменьшить наклон пластинок и расстояние [между] кру­ г[ами] ипи поднять рею. Просевание, или пе1<левание, муки на американских мельницах то же, что и на хороших обыкновенных мельницах, с тем разли­ чием, что все передвижение му1<и из одного снта в другое про­ изводится механическими приводами, винтами и т. п. и требует только одного общего надзора и сведения в распределении разных сортов муки в разные сита. Сита всегда устраиваются вращаюrциеся (цилиндрические или призматичес1\ие, проволочные или шелковые), потому что работа их точнее и уход ~а ними проще, чем аа всякими другими. Цилиндрические сита обыкновенно, для сбережения :места, располагаются по четыре в одном ящике. Первый просев, падаю­ щий из вершины первого сита, состоит из самой нежной муни. Его спускают отдельно трубою li (фиг. 45) в особый ларь. Про­ чую тонкую му1<у, падающую из верхних сит, проводят трубою g·. Из нижнего сита труба k ведет среднюю муку, а труба о еще более низкий сорт му1{и, Часто эти сорты примешивают (на хо­ Jrодилыш1\е) к новой му1<е или пускают в продажу смесь разных сортов тш<оИ :мую,1. То, что не пройдет чрез первые сита, сеют 43*
lll>()IJ31IOJl~TBO JIO'Kll. X.'IF.l>Л 11 KPAXl\\ЛJJЛ •1реэ сита разных лруг11х сортов 11 тш\ раздеJшют помол 1ш i\IНOt"He сорты муки, I<рупы и отрубеf.\. Чтобы дать строитеJiю и управителю меJ1ьницы возl\юж1юс1ъ наперед определить размеры му1<омоJiь11ых приборов по l(ОJНР1сству помола и по силе двигателя, приводим нен:оторые из численных результатов, собранных большею частью в [ ... ] сочинении: «Die Mal1l111Ш1len, eine Dnrstellнng des Baues н11d des Bet1·iebes der ge- brauclilisten Mii11len» von Friedricl1 l(aгl \fliebe, Stttftg·art, Verlags- bLicl1l1andlung von М1сkеп, 186 l .1 Это сочинение мы реко~1енлусы все~1 1 желающим специально зш-1яп)ся мелышчным делом. Фнг. 45. Пск.1соа.1ьная машнна. Размеры :мельницы определяются следующими I"лавными соображе­ ния~ш (не считая, конечно, между ними 1-ш того, I\aI< велиl( 1\апи­ тз.1, назначе1111ыН д11s1 обзаводства, 1111 того, СI\ОЛЫ{О зерна дейстои­ телыю поступит на мельницу длSI помола). 1. Размеры мельницы опредеJiяются главным образом тем I<оли­ чеством зерна, длSI помола 1<отороrо она назначается. Мы рассмо1'рим этот вопрос подробнее, а теперь предварительно заметим, что 1шждый постав обыю·ювенных размеров (4-5 футов) может перемо1ють в год, считая работу непрерывною в течение 300 дней~ 01<оло 6000 четвертей пшеницы и около 5800 четвертей ржи просты~r по.молом. Если же помол с.rтожныП (э1<01-Юl\1ИЧес1шй, стр. 698), то можно считать n 300 дней Оl(оло 4800 четвертеН (в три перемола) пшеницы и до 3000 четвертей ржи (в 1 1етыре перемола). По числу поставов определяются и все другие раз.меры мелышцы. 1 Это есть одна нз 1ш11r нздавпсмоii Меюсспом <.:Hancl111пg t!cr Mn- schincn-Kunde». Цена cl1 8 тnлrpon. П рн ней атлас.
ОХJIЛЖДЕНИЕ МУКИ 677 2. Чи~Jю постшюв опредс1шется, с:1едовательно, та101<е и тем, 1\аI<ов способ по~юлn. Оно, очевидно, зависит и от тоrо, назначается ш1 ме11ышца для постошшой, ИJIИ непрерывной, работы или для вре.мсшюй работы. I IocJieдниtt случай весьма часто замечается там, где работа мельницы состоит г лавныы образом в размоле 3ерна, пр1шозимо1"0 производителями и идущего для местного потребления, и потому та~ше :мельницы часто должны оставаться без работы, 1З другое же время имеют чресчур много работы. 3. Зависимос·1ъ чисJtа и размера поставов от силы двигателя и от l{ОJ1ичества и размеров других снарядов бьIJia нами уже отчасти у1<аза11а, а вслед за сиы будет рассмотрена еще с большею подроб­ ностью. Выrодневшим расположением д;ш больших мельниц (водяных и паровых) признано распоJiожение в 4 этажа: I. Примо на земле располагаются: а) нижний I<онец элеватора ддя подъема подвозимого зерна на 4-й этаж, Ь) нижний 1<011ец элеватора для подъема падающей из-под жерновов муl(И в 4"f! этаж и с) главный привод от механичес1<оrо двигатели. II. В следующем (перnом) этаже располагают: а) поставы, Ь) вторые ле((леrзальные снаряды и с) снаряды для упаковки муl{и. III. Во втором этаже устраивают: а) лари для очищенного зерна, из I<оторых зерно сыплется к жерновам, и Ь) первые пеклевальные снарsщы. IV. В третьем этаже помещают: а) последние снаряды для очИщения зерен и Ь) холодильные снаряды или лари для муки, назначенной для пе1шевания. V. В четвертом этаже (под кровлеtt) располагают: а) сборные s1щшш, веяш(у для зерен и Ь) сборные ящики и веялку для .му1<и; здесь 01<анчиваются верхние концы элеваторов - мучного и зернового. Итшс, nоднятые эерна очищаются, двигаясь вниз, перемаJiы­ наются в первом этаже, перемолотая мука. поднимается доверху и, спускаясь вниз, .делится на разные сорты. Распределение частей в каждом этаже зависит nреимущ~­ ственно от положения главного вала, двигаемого водою или паром (стр. 641). Для числа поставов, l{Оторое мы означим х, обыкно­ венные размеры основания 1<рупчатой мельницы ОТ 150 х+500 ДО 200х+1000 l{B. футов, Тю<, например, для меJJьницы о 8 поставах основание от 1700 до 2600 кв. футов (от 35 до 53 кв. саж.). Самая удобная форма лля основания мельницы -1<вадратиая. В водяных мельницах по­ с·~·авы обЫJ{Новенно располагаются около стен здания или в yrnax, а элеваторы чаще всего в средине здания; в паровых мельнищ1х обыю-ювеино обратно.
678 lIРОНЗВОДСТВО ~\УКН, ХЛЕБА И 1\РЛХМЛЛЛ Для помо;ш 1ииени1~ы на новых 1<рупчатю1х оuьнпювешю употребляют французс1п1е жернова, I<оторые сраау мелют довоJ1ьно меш<о. Первое разделение производят на цю~иидрических ситах, дающих 1 или 2 сорта мую·1, 2 сорта 1<рупы и 2 сорта отрубей. Д;ш перемоJ1а этих остат1<ов берут обьшнооенно песчаню<авые жернова или же употребляют те же французсl(не жернова, когда насеч1<а их уже вступилась. Лучшую I\pyny перемалывают н просе· nают, получают 2-И и 3-Н сорты му1<и и остато1с Остаток от этого просевания мелют с крупною 1сру11ою; получают на особых ситах 3-й и 4-й сорты l\tуки 11 мелl(ие отруби. Таюш образом получают после трех переl\ЮJюв 4 сорта мую1 и 2 сорта отрубей. Муl(И разных сортов получают от 70 до 80°/u, отрубеtl же n потери от 30 до 20°/0 • Для перемола 100 ц (01<0J10 280 пуд., или 28 четвертеf1) на одном поставе (41/ 2 фута дпаметром), по опы­ там Вульфа в Бромберге 1 потребно было времени: 100 ц пшеницы для мешюго драны1 .. 28 Чt)С. 18 мнн. Для ncpcмoJJa полученной 1-ii I\рупы . 5 » ]2» >> )) » 2-ii » . 4))16)) Всего . . . 37 час. 46 м1111. Для разде:1енин нолуче1шых продуt<тоu уnотребпено быJiо ttиJiШ(" дрическое с1по длнною в 20 футов, ш11ри11ою 32 дюИм;1. Для просева первого драньл . . Для друrнх просеваннii . . . 36 час. 36 м1111. . .36))56)) Итого ... 73 часа 32 м1111. Следовательно, для полной обработ1<и 100 ц нужно было OI<OJJO 38 часов работы на 1 постав н столы(о же времени для просева­ ния на двух цилиндрических ситах, длиною в 20 футов кажд[ое]. Должно заметить, что опытный постав был снабжен эксгаустором (продувателем) и молол 5-6 лош. силами, а потому молол ско­ рее, чем обыкновенные поставы того же диаметра. Для помола pJICU употребляют ныне те же снаряды, Ка!( для пшеницы. Если желают получить лучшие сорты пеклевальной муки на песчаниковых жерновах, то пропус1<ают рожь, по крайней мере, два раза под жерновами прежде просевания. Мелкое ржаное дранье (стр. 704) разделяют в ситах на 2 сорта муки и первые ocma1n1at, состоящие из крупы и отрубей (эти отруби мельче пшеничных). Эти остатки мелют снова на острых· жерновах, отсеивают му1<у 2·ro сорта и вторые ocmam1lu. Их снова мелют на тупых жерно­ вах и сеют на редких ситах, получается му1<а 3-ro сорта и тре" тьи остат1си. Эти остатки мелю11 еще раз и получают· 4-й сорт
ОХJIАЖДЕНИЕ МУКИ 679 и отруби (один сорт). ТаI(ИМ образом, ломал ржи производится четырьмя лсремо;1ами и дает 4 сорта му1пr И 1 сорт отрубей. Му1<и поJiучают 01<0Jю 80°/0 , а 20°/0 отрубей и потери. По опытам того же ВуJrьфа получены следующие результаты, важные для сраnне- 11ия с nомоJюм пшеницы: ДJiн псрnого драньн 100 ц (32 11ствсртсii) ржп потрсбнu было на одном постnnс • . •.•••• . . . 28 t1;1c. 48 1\11111. Д.гш перемола псрnых остат1<оn от 100 It рж11 . . 1g»38 » » » вторых » » » >:. » . 11>>3'l>~ » » третьих » » »>> 'J> • G>) ---------·---- Всего...66 •1nc. Пею1еnиние в ц1111индре д1шною u 20 футов дли1юсь: Дпн первого дранья . . . . . . . 9 1rac. 8 мнн. » другихпросеваrшii........17 »·34» Всего ОJ\оло 26 з;.1 часа СJiедовательно, э1со1юмичес1<ое перемалывание ржи (и здесь с эксгаустором) длится вдвое почтп дольше, чем пшеницы, но 11россвание зато идет в три почти раза Cl{Opee, чем для пшеницы, так что ценность перемола ржи и пшеницы при простом (один перемол) и сложном (нес1{олы<о перемолов и просеваний) перемо­ лах можно считать почти одинаковою, но J(оличество пекпевальных снарядов для ржи должно быть меньше, чer.r для пшеницы, а жер­ новов надо больше для ржаной, чем для пшеничной мельницы, при ·равном 1\оличестве перемола и при сложном помоле. Заметим здесь, что от употребления э1<сгаусторов (стр. 671) сl(орость перемола увеличивается на 1/ 0 , так что тот жернов, 1<оторый смелет в 4 чnса 3 четверти пшеницы, в то же вpeirn см.елет 4 четверти, если к нему будет приделан эксгаустор. На 1шжду10 лошадиную силу (т. е. на 15 nудофутов) можно l{Jiacть перемола в час [в лудах]: Без продувания С продуван11ем (без эrссгаустора} (с эксrаустором) пшеницы 1 рж11 nшенпцы 1 ржu В один перемоJ1 (на мелкое дранье) . 1.5 ].4 2 ].9 В два перемола (для 2 сортов мую1) . l.З 0.9 1.7 1.2 В тр11 перемола всего . . . . . . . . 1.1 0.7 1.5 0.9 В11етыреперемолавсего.... . . 1 0.6 1.4 о.в .. дЛя ·перемола более грубого (н ~пример солода и т. n.) требуется> очевидно, гораздо меньше силы.
680 ПРОИЗВОДСТВО i\\YIOI, ХЛЕБА И КРЛХМЛ,I1Л Работа, доставляеf\ШЯ двигателем (измеряемая пудофутами), идет не только на noмoJI, но н на движение частеt\ мельничных сна­ рядов. Еслн мельница и ничего не мелет, то все-тш<и длs1 при­ вода в ход всех се прнборов нужна большая сила. Конечно, тогдп, когда приборы работают, с11лы потребно еще более. Часть рабо­ чеtt силы, следовательно, во вся~<ом случае теряется на трение, сопротивление воздуха и т. п. При построt11<е мельницы весьма важно обратить шщлежащР.е в1111ман11е на возможное уменьшение этих бесполезных соnротивлениt\. Этим определяется вся выгода точных металличес1шх приводов. Чтобы nо1<азать это, достаточно привестп тот фа1<т, что на одной мельнице, rne были деревянные колеса и где жернов(") мололн в час (днаметр жерновов 5 футов) 1 четверть 11 6 четвериков, сделана была перестроНt<а, при I<ото­ рой водяное колесо оставлено старое, жернова тоже старые, только все колеrа 11 осн сделаны былп металлические. От этого беспо­ лезные потери си.r1ы уменьшились, механизм поJ1учил больше точности в работе 11 те же жернова стаJш молоть в час 3 четверти и 3 чет­ верика. Опыты Вибе показали, что бесполезные сонротиrтения при совершенно хорошо устроенном металлическом механизме цости­ rают по 1/.1 лошалшюй силы ш1 1<аждый постав. 1 Это по1<азывает выгоду употребления больших си.1 для пuмола. а следователыю, 11 больших жерновов. Это 1шд1ю из пр11~1ера. По:южим, мы имеем жернов, лвююшыti 4 .11ош. силамн. 011 псре.ме.тн:'т (простым поr.ю­ :юм без э1<сrаустора) в ча~ не 5.6 ( = 4 Х 1.4) 11уд. ржи, ка1< можно было бы судить по предыдущеt1 таблице, а 1.4 (4 - 1/4), т. е. 5.25 пуда. Если ту же силу разделить 11а два жернова, то бесполезное сопротивление будет уже не 1 ·4 , а 2Х1/4, т. е. 1 /~ лuш. силы, и тогда машина в 4 силы смелет в час только 1.4(4- 1/ 2), т. е. 4.9 пуда. Если n число поставовиNсиладви­ rателя, то количество перемола в час определится выражением В (N- n1/.1) пуд. зерна, где В есть одно из -чисел, взятых из таблицы, приведенной на прошлой странице, т. е. показывает количество пере~юла на 1 лош. силу. Так, например, паровая машина в 25 сил может перемолоть в 10 часов 1О [В (25 - п1/1)J пуд. зерна, 1 Су.ая по предыдущему примеру, вышеприведенным числам 11 дру­ гим ч11с:1ам, можно полагать, что деревянные сю1ст11 дают бесполезную потерю окопо 2 лош. сил,
ОХJIЛЖДЕI-IИЕ J\\YI<И 681 т. е., например, она может перемолоть в 10 часов на 4 поставах вшеницы в три перемола (В= 1.1, 11=4) 264 пуда, или 26 1/ 2 11етвертей. Судя по предыдущему, можно бы с nыrодою увеличивать раз­ меры (диаметр и высоту) жерновоо беспредельно (чем б011ьше жернов, тем б6;1ьшая и сишJ необходима для его движения и тем 60.11ее употребляется она с пользою), но пра1<тшш и сущность дела по1<аэывают границу для этого. Эта граница в размерах жерновов опреде1шетсн ценнuстью больших жерновов и тем, что чем больше диаметр жернова, тем больше n каждыll момент находится мук11 между жерновами, а потому тем с1<орее тупятся жернова и их должно чаще 1<овать. Из. этого следует, что твердые -фра11цузс1ше жернова само1\Овю1 - можно де11ать больше, чем более мяr1ше - nесчани1<оnые (обыкновенные), а гранитные должны быть еще меньше. Из того, что было говорено прежде о ходе помола (стр. 630), очсвид~·юt что для одного и того же постава нельзя, без _умень­ шения достоинства му1ш, увеличить силу, его движущую, т. е. с1<орость его вращения, и11и близость расстояния между жерновами. Весьма остроумные соображения привели Вибе (]. с., р. 282) 1< тому за1<точению, имеющему важное значение для пра1<тики, что длн хорошо устроенных поставов леличина N d f)- постоянная. 1l• ... Здесь означаетсн: N- число сил, движущнх постав, и - число оборотов бегуна в ми11уту, d - диаметр жерновов в футах. А име11но, для французсю-1х жерновов » песчаниковых » N ll.d2- 430' N 1 ll.d2- 717 . Эти величины дают возможность наИти надлежащую скорость для данного жернова, 1<огда даны сила, движущая его, и его диаметр. Та1<, например, песчаниr<овый жернов, движущийся силою [в] 31/9 лошади и имеющий диаметр 4 1/ 2 фjта, должен сделать 124 оборота в минуту и до N = 3.5, d = 4.5, следовательно, . 3,5 1 d 9 = 20· 22 и ll. 20.2 - 717 ' откудн /1 (•шсло оборотов в минуту)= 124. Пр11 нахождении этого числа оборотов должно наблюдать, чтобы
682 ГJРОИЗВОДС1'ВО МУКИ, ХЛЕБА И 1\РЛХl\1Л.rIЛ tt не Uь1Jro больше 5 ~3 11 382 u не было меньше -d -, шшче будет перегревание шш недостаточно CI\Opыil uыход аер1ш. По эти~t числам найдено, что для жерновов: lt1шметро~1 (n футах) С1iорост1) (оборотоо в м1шуту) нанбольшая 191 1()5 143 128 115 105 127 109 95 85 76 70 Выгодная сила длн французс1<их жерновов диаметром от 3 до 51/2 футов- от 3 до 71/2 лош. сил. Для 3 сил и менее можно употреблять песчаниковые и другие жернова 4 футов диаметра и менее или французские от 3 до 31/ 2 футов. Для 31/2 сил можно брать песчаниковые от 4•/2 до 5 футов или французские от 3 до 31/2. Для 4 сил должно употребить песчашшоnые в 5 и 51/2 фу­ тов и французские от 3 до 4i /2 и т. д. Следовательно, для фра11- нузс1<их жерновов без потери в силе можно с выгодою употреблять различные силы, а для песчаниковых жерновов нужно точно со­ размерять силу с диаметром жернова, иначе будет и11и потеря силы, или му1<а получится худых достоинств. По1<азания других исследователей этоrо дела не та~< подробны (например, не делаются различия для камней разной твердости) и сводятся обы1<новенно в следующие формулы: N= .!::._ = 2.66D= 480 42 и, или L N D= 112=2.66' 20[60 180 и=L=D, где· N означает число лош. сил, L -1<оличество литров зерна, перемолотого в час (литр · 0 .0048 че·гверти); D-диаметр в метрах
ОХJIЛЖДЕННС: MYKI-1 683 (1(аждый метр = 3.2 фута), и - число оборотов (наибо;1ьшее) в минуту. TaJ(, например, по этим формулам 25-сиJJы-Iая паровая машина (N = 25) перемелет в час (простым помоJюм) 25 Х 42 = 1050 11, п 10 часов 10500 JI, или 501/2 четвертеВ. По форму11е Вибе, она может перемолоть (на 4 поставах) 01юло 48 четвертеИ (простым помолом с эксrаустором) 1 из чего ш1дш1 близость ПОI<аваниИ обеих форму;~ относительно перемола. По приведенным формулам бегун n 41/2 фута, или 1.41 м, требует 3.75 силы д1rя своего движенин, по Вибе - OKOJIO то~о же для франuузс1{оrо жернова. Су дн по тщате11ыюсти исследований Вибе, его форму11ам дошюю отдать предпочтение лред другими. Перейдем теперь к у1<азани10 J{Оличества работы, потребной длн других мельничных снарядов, и 1( определению их размеров. Длн сообщения движения всем мельничным снарядам (для подъема, д;ш зерночистило1<, длн охладников, сит, эксгаусторов и т. п.) обьпшовенно требуется от 1/ 6 до 1/ -u той силы, I{отора я употребляется для движения поставов, т. е. добавочные сi-~аряды, дnижимые силою, в 5 или 6 раз меньшею, чем поставы, успеют в сутt<и переработать то 1<оличестпо зерна и муки, ноторое в сутни смелют поставы. Такю1 образом, если жернова движутся 5-6 ко­ JJесами, то для добавочных снарядов нужно одно такое же колесо; если дJIЯ мельницы назначена машина в 30 сил, то на движение поставов нужно употребить от 25 до 26 cиJr, а 5 или 6 сил должно употребить на движение других снарядов. Та1{ая мельница, есл11 она будет иметь 5 поставов, то для по~юла (стр. 680) употре­ бится 25- l1/4 = 23 5/.i силы, следовательно в час будет перема­ лываться 3 раза и просеиваться {без эксrаустора) 26 пуд. пше­ ницы, или в 10 час. 26 четвертей. При опреде11ении размеров всех других мельничных снарядов, ~<роме поставов, должно с;:оветовать иметь их более того количества зерна, которое перемелют поставы, но, конечно, не более J{ЗК двойное или тройное количество, иначе капитал и место будут затрачены напрасно. Размеры подъемных снарядов, сит и т. п. определяются по количеству зерна, С четвертеlt, перерабатываемого в час под жерновами, а это I<оnичество легко найти по силе, имеющейся на эаводе. С({орость движения простого подъе.ма (стр. 665) для меш1<ов с зерном обьшновенно от 1 до 21/2 футов в секунду. Каждый ра3 подымается по одному мешку. Перемолотое зерно обыкновенно еще раз или два подымается тем же подъемом, а потому такой подЪем должен быть (с запасом) рассчитан на 1О С, т. е. в час он до11жен успеть поднять по 1сраИней мере n 1О раз больше, чем перемелют поставы. Но как при подъемах должны быть особые
684 пrо11зводство l\\YKI 1, ХJШuл 11 1\rлхмл:1л рабочие 11 работа дJштсн не целыН день (поставы же, по1шrаетс51, работают день и ночь), а толы<о 01<0110 8 часов, то n час подъем должен успеть поднять около 30 С четвертей. А l(aI< ю1ждыf.t ме­ шок = 1/'!. четверт11, то должен подняться 60 С раэ. Если высота подъема h футов, то при Сl{Орости 2 фута в се1<унду для I<аждоrо :нешка употребптсн (считая раз вверх и обратно) /i се1{унд, или 3600 на одном подъеме ~южст быть подш1то в час - 1 :меш1<ов, ИJIИ l 1800 30.сll сfl lz четвертей пшеницы. Число 1800 , 11л11 60 , по1(а>I<ет, Сl(ОЛЬI<О простых подъемоn должно быть устроено 113 мельнице. Тю<, сели высота подъема 40 футов, а в час мелется 3 четверти (h = 4·0 и С= 3), то должно устроить 2 простых подъема и11и один двой­ ной. Советуют не уменьшать число подъемов и тогда, ({Оrда боль­ шая часть муки и проч. 11дет по эJ1еваторам, потому что они пор­ тятся гораздо легче, чем подъемы. Для движения ю1ждоrо подъема можно считать 1/2 до 11j2 1юш. с11л. Элеваторы 1) для неочищенного и 2) перемолотого зерш1 до11жны поднять в час 01<оло 2 С четвертей. Так юш элеваторы 1 делаются обыюювенно с I<овшами, вмещающими О({ОЛО 500 чет- верти зерна или му1ш, скорость обращения их обы1шовенно 25 обо­ ротов в минуту (в час 1500), а диаметр барабанов равен расстоя­ ншо ковшеп друг от друга, то в l{аждыН оборот выпорожнитсн 3.14 ковша, а с.т~едоватеJiыю, в час 3.14 Х 1500 1<овшеИ, сJ1едова­ тсльно около 1О четвертей n час. А потому для подъема 2 С чет- е вертеп нужно имеп) 01<оло 5 элеваторов. Тш<, если мслыпщ~ ме- лет n час 6 четвертеН, то достаточен для подъема подвозимого зерна 1 элеватор, и тогда не нужно подъема на бло~<ах, - нужен один элеватор для подъема смолотого зерна (дранья). Для подъема нрупы и оста~ков, падающих из-под сит, нужны еще другие эле­ ваторы, число которых обыю-ювенно в.tr.вое менее числа главных эл~ваторов. Когда на мельнице мелется и пшеница и рожь (хотя даже попеременно), то для I<аждой устраивают особые элеваторы. Сила, потребная дш1 движения элеваторов, зависит, ~<онечно, от высоты подъема. Можно считать, что на каждый элеватор идет, для каждого фута высоты, от 1/ 1uo до 1.\00 силы) так что 1<огда есть 4 элеватора, три для высоты 40 футов и один для высоты 20 футов, то они расходуют от 1 до 1.5 лош. cи.rt. Му~tн.ые вuнmы делаются обьшновенно в 1 фут диаметро~1 и. в 1 фут расстояния оборотов, 25-30 оборотов в минуту. На 1<аждый фут длины мучной винт расходует от 1/uoo до 1/ 100 ;11ош. силы, так что если на мельнице всеrо 200 футов мучных винтов.J то они расходуют около 0.5 лош. силы.
OXJJЛilЩEH J Ш J\1~1 I01 (j8.Г) Размер 2011nербоя (стр. u7:-3J опредеш1етсп тем, что дJш охла­ ждения муки, полу(1е11ноИ из четверти яерш1, нужно от 28 до 35 l(B. футоn, следовательно дJIЯ 2 С четnертеИ 01<оло 60 С 1ш. футоn по" верхности. СJ1едоnательно, диаметр плоскосги rоппербоя должен быть у- -75~4 · С, но если он будет более 15 футов, то его sаме" шнот двуi\ш ме1-11)шимн. Больше 5-6 четиертеН в час "один болr," шoll гоп11ербо.И не может охладить. Чтобы мука оставалась извест­ ное nре1ш1 на плос1\ости гоппербоя, о·н должен вращаться тем медленнее) чем меньше его радиус и чем меньше на нем лопаток. Допусl{ают, что число оборотов в минуту должно быть в 5 раз r.1еньше числа лопатоI< roпnepбos1. ВосьмифутовыИ гоппербой де­ Jiает в минуту 2 oGopoтn, 12"футовый (с 24 лош1т1<ами) ОI{оло 5 оборотов, и т. д. I-Ia 1<аждыИ гоппербоА идет от 1/ 108 до 1/ 100 лош. силы на 1<аждый фут диаметра, та1< что если имеется 2 rоппербоя 13 12 и 8 футов диаметром. то от 1/6 до 1/5 лош. силы на оба. Они охладят в час 01юло 21 четверти муки. Цилиндр ll'tec1Cue сита делаются обыкновенно диаметром от 2 до 4 футов. Средним число~ в каждый час на каждый квадратный фут просеивающей поверхности nриходится 01<оло 0.003 четверти мую1. Следовательно, для двоИноrо l(оличества муки (против пере­ малываемоВ rз rrac жерrюнами) должно иметь столЫ(О сит, чтобы nся их Gо1<ош1я или сеющйя поверхность была 660 С и не менее (без запасных сит) 350 С !{В. футов. Эти 300 С I<В. футов материи должны быть примерно распределены следующим обраэом. Шеш<овой материи для лучшей му]{и No 2 120 С кв. футов. Бо11ее грубой материи для муки NoNo 3 и 4 100 [С] I<в. футов, для 1<рупы и отрубей 110 С кв. футов. По этому уже можно рассчитать число и длину сит. Так, на­ пример, если в 'JaC обрабатывается 1.3 четверти зерна и желают иметь сито толы<о на это количесrво, то должно иметь всего 350 Х 1.3, или около 450 кв. футов сеющей материи. Если сито тш<оrо диаметра, что каждыН фут д;шны сита требует 7.5 1ш. фу­ та материи, то 450 кв. футов распределяется по длине ва 450 ?.S = 60 футах, т. е .... все 450 футов разместятся на 3 ситах - длиною I{аждое око110 20 футов. Из найденного чис.11а 1{В3дратных 20 футов материн, или 113 числа футов длины сит: 50)/0 идет на снто для первого просенваннл дран~,л 25 » » » разде.чсн11л I\рупы первого псрс!\ю:~а 14 » » » 11росе11ва111ш второго псремо~'Iа 11 » » ~> » третьего » Если бы, например (лJш 4 четвертеИ в час), по·гребно было 1450 кв. футов сеющей поверх11ости и ес1rи uы шt об111ив1<у 1 фута
lllJOl IЗBCЩCTHO 1'\YI<H, ХJШПЛ 11 I<PAXMЛJIЛ дшшы свта шло 9 1ш. футов) то это 11 соответствуе·r 8 ситш\1, каждое дJшною в 18ui.i фута. Эти 8 сит можно бы распреде1ш·1ъ с;1едующим образом: Од1ш псю1сnаль11ыii снаряд нз 4 снт с то1шою матернею ДJШ отсспвашш муzш от драньн. Длнна снт . . . . • . . . . 75 фут. Одан пе1слсмльныli снаряд с двумя снтшшr, так, чтобы 30 футов было зю·1ято l{рупяпою материею 11 7.5 фута длл ме.лкнх отрубсii, длн рnзделс1111я 1<рупы от отрубей, оставшихся от 1-ro сна ряда. Длнна спт . . • • . . . •• 37 .5 » Одни nсклевальныii сна ряд для просе11ва11нл псре.моJiов I<рупы, 2 снта, 21 фут дшшы с .мучным снтом (для NoNo 2 11 3) 11 16.5 с грубым му(шым ситом (длл мую1 No 4). Длшш всехснт••....." . . "......• . ••.•• 37.5 » Длины . . . 150.О футов. Подобный расчет можно сделать и для н:аждого 1~оличества и I{аqеетва муки. I<аждыtl фут длины цилиндричеСl(ОГО сита, при 1 1 25-30 оборотах в минуту, требует около 50 до 100 JЮШ. с11лы. Э1~сгауст.ор, ИJIИ продуватель, в 2-4 фута диаметром, при скорости около 50 футов в секунду на 01<ружности (01<0110 350 оборотов в минуту), требует от 11/2 до 2 сил. Та1(ОЙ э1ссгаустор (шириною в 1 фут) служит обыкновенно для четырех поставов. Сито со щеткаJси (стр. 638) обыкновенных размеров требует около 4 лош. сил. Зерночистил1са со щетка.uи (фиг. 36) очищает в час на I(аждыf.1 квадратный фут своей поверхности стоnы<о эерен, что должна иметь поверхность от 2 С до 3 С ~св. футов, чтобы успела очистить в час С четвертей зерна. Она, при обыкновенных размерах и при 25-35 футах скорости щеток, требует от 21/2 до 31/2 лош. си11. Од1ш зерночистилка с боковою поверхностью в 60 1<в. футов в 5 часов начистит зерен для суточной работы 10-14 поставов. Зерночистильные жернова (стр. 658) требуют 21/2-31/2 лош. сил, делают 180-200 оборотов в минуту, имеют диаметр 2 1/2-31/2 фута. · Приведенные выше данные дают воз.можность точно исчислит~, раамеры всех главнейших мельничных снарядов по силе машины и по I{оличеству обрабатываемого зерна для самых сложнейших и огромных заводов. При постройке больших мельниц должно стараться: 1) прово­ дить возможно большее число поставов 1< одному двигателю, на­ пример к одному водяному колесу или к одной паровой машине, чтобы бесполезные сопротивления были по возможности уменьшены; 2) должно иметь некоторую чзсть запасных поставов и снарядов, например на 1О поставов один, на случай п·оправки I<оторого-либо
ОХJIЛЖДЕI l ИЕ .МУl<И 687 из поставов, чтобы не было напрасного избыт1<а п работе дви1·а­ теJiя, когда он вращает меньшее число снnрядов; 3) двигатель должно устанавливать с уз1<ой стороны здания, чрез что оставляютси большие стены для света, входов и т. п. Та1<, водяные мельницы должно строить перпенди1<улярiiо току воды в канале; 4) поставы юнс приборы, расходующие наиболее работы, должно помещать прямо подле двигателя, чтобы уменьшить потерю при передаче дви­ жения на расстояние; 5) если есть на заводе два или более дви" rателя, то должно их ТiШ располагать, чтобы они обь11пювенно лри полном ходе завода действовали сов01<уnно, отчего ВЫJ-!Гры­ вается равномерность движения; 6) должно стараться, чтобы пер­ вый ш111 делал по возможности больше оборотов в минуту и упо­ треблять большие передаточные 1<олеса, чем уменьшаются боко­ вое давление и потери работы. Чтобы ПОJ(азать на примерах применение изложенных начал, приводим I<рат1<ое описание двух мельниц: водя.ной лtельни1~ы в Бро"Jtберге и паровой ;,еельни.цы в Л10бе1се. Первая, называемая I-Iercules oder Rother-Miihle, построенная в 1848 г. и дополненная в 1852 г.; имеет 12 лоставов 1 сделана по плану Вульфа, стоит на ре1<е. BrnJ1e. Длина ее амбаров в основании 200, шириною 50 фу­ тов по 5 этажей, в 8-9 футов вышиною. Таких амбаров два. Основание самой мельницы длиною 55, шириною 44 1/2 фута. Осно­ вание каменное, верх кирпичный. Кроме почвы, 4 этажа: в 13 5/ ,, 14, 14 и 91/2 футов высоты, а поверх кровельный этаж. Постройка амбаров стоила около 81 тыс. талеров, мельничного здания (с пло­ тиною) 52 тыс. талеров (или рубле~). Колеса деревянные полуна- 1швные с I<ривыми лопатками, только вал и ступицы чугунные. Полезное падение (напор) среднее 71/2 футов. Высота падения 8 дюймов, ширина 11.5 фута. Количество вытекающей воды 652 240 I{уб. футов, следовnтельно работа воды, падаюrцеtt с вы­ соты 7.5 фута, = 61 лош. силе, для обоих же колес 122 силы, или, принимая, что колеса передают 60°/0 работы, ПОЛ) чим работу, передаваемую ({Олесами, = 73 сиJ~ам. Три силы можно положить на бесполеаные сопротивления (стр. 680) и 10 сил (стр. 682) на добавочные снаряды: для поставов останется 60 сил, или по 5 сил на 1<аждый постав. Диаметр кoJiec 17 ·футов, ширина 12 футов каждого, скорость 71/2 оборотов в минуту, 40 лопат на одном кo.rrece, цена r<:аждоrо l(Олеса 1500 руб. Вал н:аждого колеса снабжен сухим I<олесом (131/2 футов), сцепляющимся с шестерня.ми (4 фута) J1ежачих валов, входящих в здание параллельно осям водяных колес. Эти два вала в минуту делают 25 оборотов. Первое (считая no течению) I\олесо, далее стоящее от стены, соединено своим валом No 1 с валом No 2, лежащим внутри здания перпендикулярно No 1 и парамельно течению воды. Этот вал делает 37.5 оборотов в
llPOllЗl:IOJtCTBt) J\\Y'l<ll, XJllШЛ Н l{РЛХМЛJIЛ щшуту. Он снеплrв с 11аралле;1ь11ым е.ыу ваJюм .N.~ 3, 1<оторыИ при­ водит n дrшже1111с ~ 11остаrюn, над ним 11остшзленных 11 делающих в )1иr1уту 11 О оборотов. Вал No Э делает n минуту 55 оборотов, t:.педователыю шестерни веретен бегунов имеют в 2 разн менее зубьев, чем н:олеса вала No 3. Второе nодяное I<Олесо, ближайшее к стене н передне~1у yrJ1y здания, своим валом No 1 (25 оборотов) сцеплено с параллельным е~1у валом (колеса n 51 /2 и 21 /'.!. фута) No 4, идущим по стене, перпендикулярной течению; No 4 делает в минуту 55 оборотов, как и No 3. Оба они перпендикулярны друг другу н взаимио сцеплены коничес1<ими 1<олесами, чтобы l(Олеса помогали друг другу. Над вало:\r No 4 стоят 4 постава. Ита1<, всего 12 по­ ставов расположены в углу подле I(анала: 8 параллельно ему и 4 по стене, перпендику.11ярноП е~1у. Поставы системы ФеИрбеИрна, 1<аю1е изображены на стр. 645. Диаметр камней 41/"2 фута. Для каждых 2 поставов устроен эн:сгаустор. Кроме того, 4 постава снабжены 1 вентилаторо~1 для вталкивания воздуха. Все 6 э1<сгаусторов и 1 вентилатор помещены над потолком 1-ro этажа) где на полу стоят поставы. Для 1~аждых 2 поставов идет 1<aнa.lJ для движения смоJю­ тоrо под жерновами. Зерна поступают на эту мельницу почти чи­ стые, и потому они прямо идут в зерновые лари. Очищенные зерна идут к весам (для I(Онтроля), которые в 2 часа перевешивают 100 ц, перемалываемых ежедневно. Свешенное зерно поднимается алева­ тором до I<ровельноrо этажа) откуда спускается по трубам к ларям, помещенньн1 во 2-~r этаже. Отсюда слус1<ается зерно к жерновам, идет в виде помола по каналам и винтам нижнего этажа, подни­ ~шется элеватором до кровли, падает на 3 больших и 2 малых гоппербоя (д.11я пшеницы и ржи), помещенных в 4-м этаже. Третиf1 этаж занят 4 пеклевальными снарядаыи, из которых каждый содержит 4 цилнндрических сита в 20 футов длиною. Мучные винты от этих ~1аш11н находятся ш1 потолке 2-го этажа; 2 машины назначены для отделения муки, одна для разделения отрубей и крупы, а 4-я длs~ разделения отрубей. Мучной винт передает просеянное особым эле­ ватором. То1·шая муi(а, поднятая элеватором, идет вниз для упа1<ОВI(и; ос1атки 01' 1-ro сеяния поднимаются на гоппербой и падают в новую пеклевальную машину для. разделения l(рупы от отрубей. I<рупа поднимается на I(ровельный этаж и падает в лари 2·ro1 этажа. Для подъема и спус1ш черной муки и отрубей устроен подъем на бло­ I<ах, потому их собирают в меш1<и. Приводы для движения гоrшер­ боев, пеклевалъных снарядов, элеваторов и т. п. сосредоточены в кровельном этаже, где движется главный горизонтальный вал No 5, параллелы1ын то1'у воды в кана11е. Он получает свое движение от верти1<альноrо вала, проходящего все этажи и сцепленного I<они­ ческими I<олеса.ми внизу с среднею частыо длинного вала No 3, а вверху с No 5. Это'Г ва11 No 5 снсплеп с 1<орот1шми поперечными
ОХЛАЖДЕНИЕ МУl<И 6Н9 налами, движущими гоппербои, бес1!онечными ремнями и J\олесаыи сообщен с барабанами элеваторов и ремнями с барабанами э1<сгау­ сторов и т. д. Он сцеплен далее с вертикальным валом, идущим n 3-й этаж и приводящим в движение пеrаrеnальные снаряды и др. Цена всех машин, устроенных на заводе, около 56 тыс. талеров. При полном ходе машин все работы исполняются одним управляю­ щим, 4 мельни1(ами и 6 работни1<ами. В 24 часа мелется (в 3 по­ мола, стр. 678) 01<оло 700 шеффелей зерна, или 01<оло 180 чет­ вертей, т. е. в год может быть перемолото Ol(OJIO 63 тыс. четвер­ тей. Цена всего заведения с амбарами около 200 тыс. руб. Паровая 1cpynitam1ca в Любеке, построенная Вибе для I<упца Р~те (Rothe); машины большею частью с завода Борсиrа (А. Bor- sig in Moablt bei Berlin). Она о 4 поставах. В мае 1857 г. был сделан эа1<аэ машин, и в декабре того же года мельница была уже пущена в ход, потому что здание {бывший монастырь, а пото~f фабрю<а) было уже готово. Длина его 150 футов, ширина 35 фу­ тов, высота до 1сровли 27 футов, 2 этажа и высоI(ая кровля, следовательно вместе с нижним этажом 4 пола. Здание разделили поперечными стенами: справа сделано было отделение в 15 футов шириною для машины, потом следовало отделение шириною в 65 фу­ тов собственно для мельницы, остальную часть адания заняли для других цеJ1ей. В ни:нснеJt эmaJJce (на земле) помещены: фундамент для машины, нижняя часть большого п:обовоrо колеса, закром для зерна, конец зернового элеватора для подъема зерна на кровлю 1( зерночистилкам; в средине стуловой (стр. 668) подъf'м, приводы от паровой машины, ремни и барабаны для движения бегунов, два винта для каждых двух поставов и при них по элеватору (всего 2) для подъема перемола под кровлю к rоппербою. В перво.Аt эта~JСе. С краю паровая машина, потом 4 постава и 2 крана для подъема бегунов (для насечки), в средине про­ ходит стуловой подъем, с краю 3 пеклевальных машины, поста­ вленные параллельно длине здания. Во в11zоро.м атаже над паровою машиною сортировальное сито для зерен, над поставами эакромы для поставов, далее боль­ шой вал, идущий параллельно длине здания; поперечный вал. движимый продольным валом, сообщающимся с паровою машиною, для передачи движения всем ситам, гоппербою и др., в средине стуловой подъем, а затем верх сита для тонкой муки и ковши. в которые падает мука от гоппербоя и откуда идет она в сита 1-ro этажа. В кровельном этаже, над машиц,ою, зерночистильни и 1<онец зернового элеватора, в средине конец стуловоrо подъема (по которому можно втаскивать мешки с мукою и зерном и скла­ дывать в любом етаже), верхние концы мучных элеваторов, окан- 44 JL И. Meuu- . т. XVII.
шю ПРОНЗВОДСТНО MYl\H, ХЛЕБА И l\PAXMA.llA чнвающиесн в гонпербое, 1-й roпnepбof.1 и отверстии ДJIЯ l{ОвшеИ пен:левальных машин. Места во всех этажах столь много, tfтo онн могут слу>tшть и для сt<лада зерна и муки. Паровая машина с 2 цшшндрами, с корuмыслом (по одну сторону 2 цилиндра, по друг) ю шатун), с расширением, с давлением в 31/ 2 атмосферы ш1 nоршни, с охJiаждением в 25 сил. Она двиrntт шатуном гори­ зонтальный вaJl (раз~1ах шатуна 4 фута); уровень машины на 11/9 фута ншке уровня 1-ro этажа ыельвицы; осLбый ход в фундаменте 11де1' от машины 1< паровому котлу, в I{оторыН сте1шет вода. сгущающаясs1 в паропроводных трубах и в nространстве, окру­ жающем оба цилиндра. Паровой J<:отел ПО.t\1ещеи непосредственно подле машины. Для 4 поставоn (по 5 сип) идет 20 сил, дJ1я элеватора, пекJ1еваJiьных снарядов и т. п. - ~! силы, для nриво­ дов - 1 сила. Вал паровой машины делает 25-26 оборотов в ми11уту. На нем насажено 6011ьшое (103/.1 фута) лобовое l(Олесо, снабжt:нное деревsшнымн аубца:ш1 (162 зубца). Внизу этн зубцы сцепляются с малым (около 2 футов диаметром) чугунным эубча­ тьш (с 45 зубцами) колесом, 11:1саженным на rоризонталыюй оси. Эта ось проходит в нижннl\ этаж .мельницы, пращается 90-У5 раз u минуту. На 1<онце ее коничесI<ое (3 ·фута 6 дюймов) 1<олесо с 55 зубцаьш (аубцы деревянные). Оно сцеПJ1ено с I{ОI·шческим (3 фута 1 дюfiм) же колесом, снабженным 48 зубцами, 11асаже11- ны~ш на вертикальной оси. _Эта ось делает, слел.vвательно, 103.1- 107.3 оборота в минуту. На вен насажено 4 шкифа n 4 1/ 2 фута диаметрО)f, для -1 ремнел, идущих в ч~тыре стороны к веретена.t.1 поставов) расположенных около этой вертикальной осн" Эти вере­ тена поставов снабжены шкифамв в 4 фута диаметром, т. е. вра" щаются со скоростью бегунов от 116 до 120 оборотов в минуту. Два из поставов назначены для первого помола (дранья), а 2 дру­ гих для перемола крупы и др. Все они имеют француэсю1е 1<ам1ш диаметром в 41/ 2 фута. Для передачи движения побочным снарядам подле большого лобового колеса насажен большой барабан, диаметром в 4 фута, шириною в 10 дюймов, на который надет бесконечный ремень, проведенный от барабана на горизонтальный вал, идущим вдоJIЬ здания по потолку второго этажа. Этот вал снабжен на своем конце 1соническим колесом, сцепленным с коничесю-1м же 1шлесом горизонтального No 2 попеμечного вала 2"ro этажа. На вале No 1 сидят: 1) барабан для движения зернового сита во 2-м этаже; 2) барабан для движения вала No 3, движущего (в 1<ровелыю.м этаже) верхнее коле_со зернового элеватора и зерночистиm<у, и 3) _барабан для движения стуловоrо подъема; 4) коничес1<ое 1<олесо для движения вала No 2. На вале No 2 (2-й этаж) сидят: а) бара­ баны для движения элеваторов; Ь) барабан для движения вала N~ 4
ОХJIАЖД~НИ13 МУI<И 691 ~чювелыюго этажа, движущего верхнив мучноИ винт и гоппербои (1(011ичес1сим аубчатым I(олссом); с) бараGан для движения большой и мш1ых nе1<левалы1ых машин; u) барабан для движения му1 1- 11ых винтов нижнего этажа, ведущих l\1y1<y от поставов 1( элева- торам. Очищение зерен производится т~ш: зерна, поднятые в 1-й этаж (подъемы), падают в ящю< и поднимаются элеватором, помеutен­ ным ~юдле самой стены, отгораживающей машину от мельницы. Элеватор поднимает эерна в верхнюю часть кровельного этажа, где над паровою .машиною стоят сперва зерночистительные жер­ нова (200 оборотов в минуту), потом прибор со щетн:ами (200 оборотоn в минуту) и, на1\онец, вентилатор для веяния (400 обо­ ротов в .минуту); далее аерна идут в зерновое сито 2-ro этажа и отсюда винтом передвигаются в зерновые лари 2-ro этажа, стоящие над поставами. Помолотые зерна падают в нижний этаж, двигаются винтами и поднимаются элеваторами под 1<ровлю, где мука падает или на гоппербой, или в особые ящики. Муt1ной эле­ ватор, сооб1ценный с 2 поставами, производящими перемш1, устроен дноИноН (два 11яда ковшей), та({ (1то если оба постава дают раз­ ные продуI<ты (например, первый мелет первую, а второй - вторую крупу), то они поднимаются порознь и всыпают перемол: один на 1"оппербоИ, другой в 1<овш пеl{левальноrо снаряда для черной муки. ГоппербоИ устроен один, по правилам, сообщенным на стр. 675. Пею1евальных машин три. Одна с двойным оборотом му1<и, рас­ положена во 2· м и 1-м этажах, назначена для тонкой муки и снаб­ жена т1<анями No 00 на длине 3 фута, No 5- 5 футов и NoNo 11-15 на длине 22 фута (на нижнем и верхнем ситах); всякое сито дли­ ною 17 футов, всех сит две пары в одной машине, по· две в каж­ дом этаже. Доа ящш<а пе1<левалыюй машины помещены в 1-м этаже. Они об одном сите 18 футов длиною. Отверстия для муки находятся от всех пеклевапьных снарядов в нижнем этаже. Диаметр сит 38 дюймов. Всего сеющей поверх­ ности 936 кв. футов, т. е. по 234 кв. фута для каждого постава. Крупы собираются в мешки и вносятся стуловым подъемом во второй этаж; где выбрасываются в ящики двух поставов для перемола. Отруби не перемалываются. Паровая машина стоила 5000 талеров (рублей), паровой ~<отел и паровые трубы 2108 талеров, 1<олеса, валы и барабаны нижнего этажа и поставов 2998 талеров. приводы для 3-ro и 4-го этажей 524 талера, приводы для подъемов 285 талеров, валы, барабаны и проч. длн элеваторов, мучных винтов и пе1слевальных снарядов 682 талера, железные части гоппербоя 106 талеров, железные части стуJ1овоrо подъема 55 талеров, железные части зерночистильных снарядов 147 талеров, столярная работа пекпевальных снарядов,
ШJ2 ПPOllЗllOJ{CTBO MYIO·I, ХЛЕБА И J<РЛХМА.Л..\ элеваторов, винтов, гоппербоя. поставов и др. 1611 талеров, 4 пары французс1<их жерновов с насеч1<ою и проч. 840 талеров, зерночистильные жернова 38 'ГаJiеров, металJ1ичес1п1е тнани для аерночнстиш<и, жес1ь для элеваторов, краны для подъемов жер­ новов и другой мелочи 224 талерn, ремни дJIЯ приводов 610 та­ леров, ситяная ткань 377 талеров; инструменты для 1<ов1<и жер­ новов и других подеJюк 305 талеров, рабочим 1070 талеров, аа план и главноуправляющему постройкою 846 талеров - всего 17 828 талеров. СJ1ужат при машине и мельнице (для дневной 11 ночной работы): I управляющий. 1 машинист, 2 мельни1<а и 2 ра­ ботника. Расход I<аменного угля (с гарантиею фабрю<анта) 4 фунта на каждую лошадиную силу в час. Мельница может в 24 часа перемолоть (три раза) и обработать Ol{O.rto 90 четвертей пшениаы. Мельницы с цилиндрическими жерновами Все вышеупомянутые системы поставов устроены по cтapott системе горизонтально двигающихся жерновов. Такие жернова имеют тот существенный недостаток, что зерно и перемолотая мука остаются в них очень долго, а потому мука выходит сильно нагретая, что, каr<: мы уже говорили, может вредить достоинству муки. Кроме того, недостаток старой системы жерновов опреде­ ляется тем, что в них истребляется гораздо более работы, чем следует. Это зависит от того, что много сю1ы беспо.Леано тра­ тится на напрасное нагревание .муки, на с.тирание J<амней и на напрасное трение муки. Все эти причины эаставили обратить вни­ мание на поставы с цилиндрическими жерновами, вращающимися около горизонтальных осей. Выгоды их несомненны. Зерно, попа­ дая в угол между двумя враща1ощимися цилиндрами или в про­ странство между неподвижною вогнутою поверхностью и вращаю­ щимся цилиндром, должно перемалываться и проходить столь· быстро, что мука не успеет нагреться. Сила, движущая цилиндры, должна тратиться толы{о на раздробление зерен до желаемой tонкости. Лишь только получилась мука этой желаемо~! степени тонкости, - она по силе тяжести и вследствие инерции будет продолжать двигаться вниз, - нет нужды в особой трате силы на передвижение муки, потому что движение ее будет сверху вниэ, а не между сжатыми и трущимися горизонтальными поверхностями, как 11 в обыкновенных поставах. Уже эти одни преимущества достаточны для того, чтобы дать предпоч1·е­ ние цилиндрическим жерновам над обыJ(новенными. Это за­ ставляет нас утверждать, что будущность мельничного ис­ кусства эа1<точается в усовершенствовании цилин'дричес1сих жер­ новов.
МЕЛЬНИЦЫ С ЦНЛИНДРИЧЕСJШМИ ЖВРНОВЛJ\\И 693 Успех введения их до сих пор весьма незначителен, потому что снаряды и способы помола цилиндричесr<ими жерновами еще мало исследованы. В 30-х годах те1{ущего столетия почти единовременно стали иавестны три системы мучных мельниц с горизонтальными жерно­ вами. Главным поводом к устроf.lству их служили давно известные мельницы подобного рода для измельчения солода 11 для раздавли­ nания маслянистых зерен, для измельчения многих твердых веществ и т. п. I<оллье (СоШеr) в Париже, Гельфенберrер (Helfenberger) в Швейцарии, Боллинrер (Bo11inger) в Вене применили подобное же устройство для получения муки из Rлаков. Гельфен,бергер построил свой постав из двух мелко нарезанных железных цилин­ дров, сближенных между собою и вращающихся в противополож­ ные· стороны. Под обоими жерновами лежала доска из твердого дерева (почему не иа 1<амня?), которая нажималась на нижние поверхности жерновов. Зерна иа ~<овша и башма1<а, помещенных сверху между обоими нилиндрами, падали между цилиндрами н превращались в грубую муку. О1<ончательное перемалывание про­ исходило тогда, l(ОГда мука попадала в пространство между ци­ липдрами и дос1<ою. С доски нагретая му1<а падала в пенлеваль­ ныt~ снаряд. Результаты этой мельницы весьма простого устройства не иавестны. Известно только, что движимая силою, равною 1 лош. силе, она ежедневно :молола от 18 до 21 пуда зерен (т. е. около 2 четвертей). Недостатки этой мельничной системы очевидны. Зерна между цилиндрами лупились, раздавливались и трескались, а не резались и не рвались, а между цилиндрами и доскою они крошились и давились, как в ступке. Это требует мноrо работы и не может дать хорошего выхода муки. В системе Боллингера видно уже некоторое улучшение. Ero постав составлен из трех твердых металлических uилиндров: два сверху, один сниэу. Оба верхние цилиндры, между которыми па­ дают зерна, вращаются в противоположные стороны, касаются друг друга и снабжены бороздками, идущими в об9их цилиндрах по разным направлениям. Нижний цилиндр прикасается к двум верхним. Скорость обращения всех трех различна, что при борозд­ чатых поверхностях цилиндров делает помол более совершенным, чем в вышеописанной системе. Один из верхних валов делал до 32, другой около 40 оборотов в минуту, нижний цилиндр вращался со с1<оростью 48-50 оборотов в минуту. Система Коллье состояла из двух рядом лежащих конических валов. Широкий конец каждого вала приложен к узкому конuу другого вала, так что оси обоих валов параллельны между собою и лежат в одной горизонтальной плоскости. Скорость вращения обоиJ(: вaJio~ одинакова, но та~< как и прикаса10щиеся окружностн
694 ПРОИЗВОДСТВО МУI\И, ХЛЕБА И КРЛХМА.11А везде (1\роме средины) имеют неодинаковые диаметры, то зерно, падающее сверху, попадает 1<ак бы межцу двумя цилиндрами, имеющими неравную СI{Орость вращения. Этим достигается то, что зерна не только давятся между цилиндрами, но раздробляются, рвутся. Этому способствуют насечки, сделанные на обоих валах. Ни одна из трех вышеописанных систем пе имела надлежа­ щего успеха и, кажется:- не была испытана в большом виде, что одно могло бы у1<азать на те усовершенствования, которые должны быть внедены в этих системах мельничных поставов. В 1835 r. фрауэнфельдс1шй механик Зулы{бергер устроил цилиндрическую мельниuу, давшую желаемые результаты. Распо­ ложение системы валов, их с1<орость обращения и способ пе1сле­ вания составляют особенности системы ЗульцберrеровоИ мельницы. Uилнндры располагаются парами. Диаметр нх 01соло 6 дюймов. Они делаются из твердых сортов железа. В 1<аждой паре оси валов лежат в одной горизонтальной поверхности. Осп всех пар лежат в плоскостях, параллельных друг другу. Особое внимание обращено на плотность положения осей, 1<оторымн вовсе не определяется ширина мелющего пространства. Оси неподпижвы. В каждоf\ паре направление движения I<аждоrо цилиндра противо­ положно направлению соседнего цилиндра. В верхниf~ угол, обра­ зуемый цилиндрами, падает зерно или 1<рупа 1 назначенные для перемола. В ТО:\1 угловатом прострnнстве, 1<оторое остается между обоими цилиндрами, снизу помещается чугунная лежачая трех­ гранная призма. Верхние грани ее вогнуты соответственно· изгибу поверхности валов. Таким образом, каждая из двух верхних гра­ ней чугунной призмы соответствует четверти Оl{ружности каждого из двух рядом лежащих цилиндров по всей их длине. Поднимая или опус1<ая эту чугунную призму, легко уменьшать или увели­ чивать расстояние между выпу1шыми поверхностями цилиндров и вогнутыми поверхностями призмы. Пространство между ними и служит для перемола. Валы расположены в двух системах. Первая система служит для первого грубого перемола зерен в крупу, вторая - для перемола крупы в муку. Расположение валов в обеих системах одинаково: сверху два вала (между ними засыпается то, что мелется), снизу по бокам две пары валов. В эти последние падает то, что перемололось между верхними валами и что прошло между вогнутою и выпуклою поверхностью верхней пары цилин­ дров и призмы, 1<: ним приложенной. При грубом помоле, т. е. n первой системе 6 валов, валы боро3дчатые,. а вогнутые поверх­ ности чугунной призмы обложены сталью, нарезанною 1<а1<: · на обыкновенных напилках. Вторая система валов, служащих для пе­ ремола на муку, состоит из двух верхних rладI(ИХ и из нижних, м~пко бороздчатых цилиндров. Та~ая сист~ма постаQов особ~нно
МЕЛЬНИЦЫ С ЦИЛИНДРИЧЕСI<ИМИ ЖЕРНОВАМИ 695 хорошо применима 1< помолу пшеницы. Ржаные аерна неудобно, ло их твердости и вяз1<ости, превращать здесь n муку, а хорошо переделывать на крупу разных сортов. Помол пшеницы ведут та ... J{ИМ образом~ аерна идут сперва чрез чистилr<у, потом в первую систему грубого nомола. Оттуда грубый помол идет в проволочное цилиндричес1<ое сито (без щеток). Здесь полученную I<рупу про" водят в прибор для сортиров1<и 1<рупы (Griesser arator). Этот при-­ бор состоит из ящи1<а с 4 или 5 отделениями, над верхним отвер­ стием 1<оторых туда и сюда двигается плос1<0е сито с проволочною т1<аныо 4-5 разных нумеров. Самая грубая I<рупа, получающаяся в последнем отделе, идет па новый перемол и иногда на систему обыю-ювенных поставов. Прочие сорты 1срупы, 1<аждыf-\ сам по себе, перемалываются на второй мучной системе валов. На этой системе, однако, всеrпа получается довольно значительное коли­ чество крупы, не перемолотой в му1<у. То, что выt!дет из второй системы, разделяют особою системою сит и вентилаторов на раз­ ные сорты муки, крупы и отрубей. Система из четырех пар крупяных и мучных валов мелет 'n 24 часа 741/.1 баварских шеd"феля (01<оло 79 русских четвертей) пшеницы n му1<у и в то же время от 1891/ 2 до 201 1/ 9 баварс1п1х шеффеля (01<оло 210 четвертей) перемалывает в J(рупу. 1 Для дnи­ жения трех пар цилиндров одной системы требуется средним числом 1 лош. сиш1. Помол никогда не бывает ю1 этой мельниuс столь полон, т. е. количество муки не столь велико, J{aK на обьшновенноft мельнице хорошего устройства. Разность ш<оло 30°/0 • Этот нелостаток, 1<0нечно, исправим. Мука с мельницы Зульц­ берrера превосходит обьшновенную муку своею нежностью. Она не перегревается, не требует охлаждения, зерна не смачиваются, а по­ тому такая мука особенно полезна для сохранения и дальних перево­ зок, 1\оторых не выдерживает мука перегретая, а особенно полу­ ченная из зерен, смоченных пред помолом. Тесто из муки с Зулъu­ бер1"еровой м:ельниuы выходит рыхлое, нежное и nрипе1< больше, чем от обыкновенной муки. 1 В Бавар1111 1шеффсль•..•••• . ••.••• . • • . =222.348л " Пруссшt 1 » (берл11нсю1fl}.•••••••••• =-= 54.96 » » Саксоншt 1 " (дрездеRскпй)••........ = 103.94 )) » Виртемберrе 1 " •••••••••••••"••••=177.226» " Бадеttе 1маJJЬтер•••••••• . • • • . •••••=15J.00» " I<yprecceпe 1фиртель•••••••••••••••••• =160.48» » Вет1ком герцогстве Гессене 1 мnльтер • • . . . . . • . •. = 128.00 » 1 л = 0.0813 части ведра, нлп 0.0381 (rетверш<а, 1 JI воды весит 1 иr, 11л11 2.44 русскнх фунта. Таким образом, 100 баварс1шх шеффелей = почтн 106 русскнАr четвертям, а 100 nрусс1шх шеффелей =почти 26 четвертям.
694 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И, ХЛЕБА И 1\РЛХМЛЛА везде ([{роме средины) имеют неодинаковые диаметры, то зерно, падающее сверху, попадает 1<ак бы между двумя цилиндрами, имеющими неравную скорость вращения. Этим достигается то, что эерна не только давятся между цилиндрами, но раздробляются, рвутся. Этому способствуют насеч1\и, сделанные на обоих валах. Ни одна из трех вышеописанных систем не имела надлежа­ щего успеха и, кажется~ не была испытана в большом виде, что одно могло бы у1<азать на те усовершенствования, I\оторые должны быть введены в этих системах мельничных поставов. В 1835 г. фрауэнфельдс1шй механик Зулы~бергер устроил цилиндрическую мельниuу, давшую желаемые результаты. Распо­ ложение системы валов, их с1<орость обращения и способ пекле­ вания составляют особенности системы Зульцберrеровоt\ мельницы. Uилиндры располагаются парзми. Диаметр 11х 01соло 6 дюймов. Они делаются из твердых сортов железа. В 1<аждой паре осн валов лежат в одной горизонтальной поверхности. Осп всех пnр лежат в плоскостях, параллельных друг другу. Особое внимание обращено на плотность положения осей, которыми вовсе не определяется ширина мелющего пространства. Оси иеподnижны. В каждоft паре направление движения I<аждого цилиндра противо­ положно направлению соседнего цилиндра. В верхний угол, обра­ зуемый цилиндрами, падает зерно пли l{рупа, назначенные для перемола. В то~1 угловатом простр:шстве, l{OTopoe остается между обоими цилиндрами) снизу помещается чугунная лежачая трех­ гранная призма. Верхние грани ее вогнуты соответственна· изгибу поверхности валов. Таким образом, каждая из двух верхних гра­ ней чугунной призмы соответствует четверти 01\ружности каждого из двух рядом лежащих цилиндров по всей их длине. Поднимая или опуская эту чугунную призму, легко уменьшать или увели­ чивать расстояние между выпу1слыми поверхностями uилиндров и вогнутыми поверхностями призмы. Пространство между ними и служит для перемола. Валы расположены в двух системах. Первая система служит для первого грубого перемола зерен в крупу, вторая - для перемола крупы в муку. Расположение валов в обеих системах одинаково: сверху два вала (между ними засыпается то, что мелется), снизу по бокам две пары валов. В эти последние падает то, что перемололось между верхними валами и что прошло :между вогнутою и выпу1<лою поверхностью верхней пары цилин­ дров и призмы, к ним приложенной. При грубом помоле, т. е. n первой системе 6 валов, валы боро3дчатые,_ а вогнутые поверх­ ности чугунной призмы обложены сталью, нарезанною 1сак на обыкновенных напил~<ах. Вторая система валов, служащих для пе­ ремола на му[{у, состоит из двух верхних гладких и из нижних, м~пко бороздчатых ци,пиндров. Т~щая сист~ма постаQов особ~нно
МЕЛЬНИЦЫ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ЖЕРНОВАМИ 695 хорошо применима 1< помолу пшеницы. Ржаные зерна неудобно, по их твердости и вяаr<ости, превращать здесь в муку, а хорошо переделывать на ICpyny раэных сортов. Помол пшеницы ведут та.- 1шм образом: эерна идут сперва чрез чистил((у, потом в первую систему грубого nомола. Оттуда грубый помол идет в проволочное пилиндрическое сито (без щеток). Здесь полученную I<рупу про" водят в прибор для сортиров~< и 1<руnы (Griesser arator). Этот при ... бор состоит из ящи1<а с 4 или 5 отделениями, над верхним отвер" стием 1<оторых туда и сюда двигается плос1<ое сито с проволочною тканью 4-5 разных нумеров. Самая грубая I<рупа, получаюшаяся в последнем отделе, идет на новый перемол и иногда на систему обы1<новенных поставов. Прочие сорты 1<рутты, r<аждый сам по себе, перемалываются на второй мучной системе валов. На этой системе, одна1<0, всегпа получается довольно значительное коли­ чество 1<рупы, не перемолотой в :му1{у. То, что выйдет из второй системы, разделяют особою системою сит и вентилаторов на раа­ ные сорты муки, I<рупы и отрубей. Система из четырех пар крупяных и мучных валов мелет 'n 24 часа 741/.1 . баварс1<их шеd,феля (01<оло 79 русских четвертеJ\) пшеницы n муI<у и в то же время от 1891 / 2 до 20!1/9 бавар·сl{ИХ шеффели (01<оло 210 четвертей) перемалывает в крупу. 1 Для дви­ жения трех пар цилиндров одной системы требуется средним числом 1 лош. си1ш. Помол никогда не бывает на этой мельнице столь полон, т. е. количество муки не столь велико, J{aK на обыюювенной мельнице хорошего устройства. Разность 01<оло 30°/0 • Этот непостаток, 1<онечно, исправим. Мука с мельницы Зульц­ берrера превосходит обы1<ноnенную муку сnоею нежностью. Она не перегревается, не требует охлаждения, зерна не смачиваются, а по­ тому таr<ая мука особенно попеэна для сохранения и дальних перево­ аок, 1<оторых не выдерживает мука перегретая, а особенно полу­ ченная иа зерен, смоченных пред помолом. Тесто из муки с Зулъu­ бергеровой мельниuы выходит рыхлое, нежное и припек больше, чем от обыкновенной муки. 1 В Бnваршt 1шеффелъ• . . • . . •..• . . . . . ".. = 222.348 л " Прусснн 1 " (6ерлш-1сю1fi}•••••••••• =-= 54.96)) » СаксоR1ш 1 » (дрезденск11й)"•••••••••• = 103.94)) » Виртемберrе 1 " •••••••••••••••••.=177.226» " Баде11е 1мапьтер••••••••.•••••••••=153.00» " I<yprecceпe 1фиртсль ••• . • • . . ••...•• . • . =160.48)) » Вет1ком герцогстве Гессене 1 мnльтер • . • • . . . •.••=128.00» I л = 0.08 IЗ части ведра, пли 0.0381 четверпка, l Jc воды весит 1 I(Г, плес 2.44 русских фунта. Таким образом, 100 баварс1шх шеффелей = почтп t06 русскнАf четвертям, а 100 прусс1шх шеффелей =почти 26 четвертям.
696 ПРОИЗВОДСТВО МУI<И, ХЛЕБА И l<РАХМАЛА НаибоJiее упрощенная и, повидимому, весьма удовлетворитеш)­ шш система постава предложена Ада.Аtсолt и Маасо.м. Вертюсальный разрез постава по их системе представлен на фиг. 46. А - бегун, вращающийся по горизонтальной оси со скоростью 100 оборотов в минуту (при КШ{ОМ радиусе?). Неподвижный твердый камень В прилегает к части окружности бегуна. Особые винты способны по произволу удалять и приближать 1самень В к бегуну, ось которого неподвижна. Между насечI{Ш\Ш обеих поверхностей (бегуна А и камня В) оставляется пространство для прохода зерна и му1<и, - это и есть мелю­ щее пространство. Ковш С и башмак D с трещалкою име · ют обыкновенное устройст­ во. Зерна падают из башма- 1<а в угол между бегуном и ю11'шем и, быстро перемалы- ~~~~·_Н•аа~~ ваясь, пробегают :мелющее пространство. Напрасного ' трения и нагревания нет. Воронка N принимает му1<у, перемолотую 1<амнями. Мы описали пять систем поставов с горизонтальными осями и с цилиндричес1<ими Фнг. 46. Цн.линдрнчсскиii жернов Адамса или I<оничесI<ИМИ мелющими н Мааса. поверхностями. Их должно -- - - ---.....-- - - - - -- ' ' считать зародышами близкого будущего усовершенствования поста­ вов этого рода. Уtовершенствования мельничного дела, вероятно~ пойдут по этому направлению. Возможность доказана многими опы­ та:ми, выгоды и преимущества несомненны - остается посвятить 1<апитал, знание, сметливость и настойчивость на развитие этого рода промышленности. А это, несомненно, один из самых важней­ ших и естественных родов промышленности. Чтобы до некоторой степени судить о потребности этого рода промышленности, заметим, что в России средним числом (по Тенгоборскому) собирается до 260 млн четвертей зерна, а каждая четверть весит около 10 пуд. Из этого количества около 1/4 оставляется на посев и запасы, около 4 млн четвертей идет за границу.~ Положим, что ежегодно потребляется, а следовательно, и перемалывается 125 млн четвертей 1 Нельзя не воспользоваться случаем, чтобы напомнить о выгоде отправления хлеба в виде муки пред отправлением в виде зерна. Плата за работу осталась бы внутри 1<рая, перевоз бь~л бы дешевле, отруби ш;щ би на корм скоту,
О ПОМОЛЕ НЛ MYI<Y G97 зерна. На этот перемоJI необходимо, наименьшее, 45 тыс. поставов, считая, что I<a>I<дыtl постав беспрерывно работает 300 дней в году. Для движения всех этих поставов необходима сила ОI{ОЛО 150 тыс. паро· вых лошадей (паровая лошадиная сила= 15 пудофутам) в I<аждую се1{унду. Эту работу могут выполнить 8 тыс. паровых машин или водяных, или ветряных J(олес в 20 саж. I<аждая. Если бы водяные, паровые и тому подобные мельницы 3аменить ручными, то для доставления муки на жителей России требовалось бы около 11/ 2 млн рабочих, потому что толЫ{О 30 человеt(, попеременно работая, и то с великим трудом, могут заменить работу одной машины, ко­ торой сила равна силе одной паровой лошади. Малены<ая мельница о 4 поставах с 1<олесом, дающим работу n 20 сил, освобоJ1сдает, в истинном смысле этого слова, 200 человек от работы рабов. Они бьши необходимы римлянам, I{ОГда те не умели еще пользоваться водою, они и теперь необходимы в странах, где свет современного промышленного усовершенствования не пришел на помощь 1\ ревни- те;шм освобождения. · Промышленность, освобождая людей от чисто механического труда, имеет в виду целое общестnо, работает в ero пользу, а не n пользу отде11ьных лиц. Не ее вина, если выгоды ско­ пляются в ру1{ах 1<апиталистов. Здесь не место распространяться о том противодейстnии, ка1<ое ставит монопольное сосредоточение I{апиталов в известных руках освобождающему действию успехов промышленности" Ассоциации, сборные I<апиталы и т" п. суть есте­ ственные и сильные орудия противу этого исторического зла" Мы слабо коснулись здесь вопроса об общественном значении промыш­ ленных успехов и то толы<о потому, что часто слышали напад1<и на них, напад1<и, всей тяжестью своей падающие на общественную систему, бессильную противу почти безграничного сосредоточения капиталов в немногих ру1шх. О помоле на муку Под именем nол-сола разумеют способы получения разных сор­ тов муки, зависящие от искусства сочетать известную степень перемола 1 с определенным ходом просеивания. Простой помол в первоначальном своем виде есть первый в исто­ ричесz<ом и последний в экономическом отношениях. Зерно, как есть, прямо мелется раз нацело на муку, и полученная ~ty1<a в неизменен- 1 Степенью перемола л для краткости буду называть большую или меньшую мелкость муюr, получаемой нз-под жерновов. Она завнсит от расстояния [между) жерноnf амиJ.
698 ПРОИЗВОДСТВО МУКИ, ХЛЕБА И J<РАХМЛЛА ном виде идет I< потребителям, - вот первоначальныП вид простого помола. Просеивание производится в домашнем ооиходе. Потери много в количестве муки, а в качестве нет и не может быть хороших достоинств, потому что простое решето и сито не могут отделить из муJ{и простого помола хороших сортов муки, а степень перемо.r1а заставляет разрушать оболочки, та1( что в сеяной му1<е много мешшх серых частиц отрубей или, при грубости помола и просеивания, много крупки. Многие более или менее счастливые приспособлею1я изменили этот помол. )l{ернова стали подвергать хорошей насечке, - оболочки перестали приводиться в порошок, зерно стало вполне переI\,алываться. Полученную муку стали пеклевать в многих снаря­ дах и отделять хорошие сорты муки от более низю1х сортов, от крупки 1 и от разных сортов отрубей. Зерна стали смачивать перед помолом, чтобы придать оболочкам большую гиб1<ость и эаставитr) нх лупиться, а не крошиться. Множество более или менее различных помолов обраэовалос1) при изменении первоначалъноrо вида простого помола. Эти частные виды употребляемых помолов нет возможности описывать. Мы упо­ мянем только об некоторых из них, говоря о помоле, принятом на франuузских и немецких мельницах, а теперь заметим, что от простого помола по существу своему существенно отличается дроб­ ный rzoJtoл, известный во Франции под именем э1сонолtш1ес1сого 11олtола, а в Гер~шнии под именем белого nолtола. Дробный помол состоит в том, что первыf.\ перемол ведется с далеко поставленными жерновами, зерно лупится, дает крупу, а самые нежные части зерна, т. е. самые богатые тонким крахмалом, рассыпаются и дают нежную муку. Продукт перемола в пеклевальных снарядах делят на муку (лучшие сорты), крупку и отруби. Крупку легко отделить от отрубей, здесь полученных, потому что отруби эти очень велики, а 1<pyna их мельче, тяжелее и круглее, следовательно, в грубых ситах она выпадет прежде отрубей. Крупку и отруби получают разных сортов и мелют их снова на жерновах, ближе друг к другу поста­ вленны.х, и получают снова му1<у, крупку и отруби. Так повторяют перемол обыкновенно 4 раза, пока не останутся одни тощие отруби, не содержащие муки, и не станет получатьсп мука уже с пере­ молотыми отрубями. 1 Крупкою называю я в статье о помоле ту часть перемола, 1<оторая состоит из неперемолотых J{усков зерна. Она не дает теста. Смоченная nодою, опа только МЯI{Нет, но не разминается в тесто. Попавши в тесто, крупка составляет в не[м] 1сомья вовсе пе рыхлые. Крупка есть собственно крупа, 1ю она отличена здесь потому, что помол 11а собственно крупу другой,
О ПОМОЛЕ НА МУКУ 699 И дробный помол, подобно простому, представляет многие n1щои3менения. Простой и дробны~! помолы - вот два существенно отличные nида помола. Который лучше? Вопрос сложнып. На него отвечать положительно и прямо, общим ответом, не следует. Вопрос, конечно, должно сраэу разделить на три сущестnенных отличных вопроса: которыtt перемол дешевле для мельнИI<а? I<оторый перемол дает дешевеИшую му1<у лучшего сорта? и, на1<онец, I<оторый перемол дает больше му1ш вообще? Прежде всего ааметим, что решение этих вопросов зависит от сорта эерна: твердые эерна особенно хороши для дробного помола, менее твердые для простого, и т. л.; от свойстnа жерновов, их насечки и вообще установ1(и постава: простые неточные поставы, не столь твердые жернова, I<рупная 11асеч1<а - не годны для дробного помола, и т. д. Решение указан­ ных вопросов зависит также от местной потребности в му1<е разных сортов, в r<рупке для I<аш, для корма с1<ота и т. п. Во все эти nодробности нет возможности входить здесь, - это дело смет1<и, pactreтa и т. п. По существу своему и тот и другоf-1 из главных видов помола пригодны для всевозможных усовершенствованиf:\. При простом помоле, дли усовершенствования его, требуется доброта камня, тща­ тельная насеч1<а, перемол ·полный, чтоб немного выходило I<руш<и, разрывание, а не растирание зерна, потому что тогда и оболочки nерешли бы в му1<у, при этом требуется, 1<онечно, и совершенное, производимое в раэнообразных ситах просеивание. Оно-то и делит му1'у на сорты, потому что внутренние части зерна, богатые крах­ малом, легко 1<рошатся при раэре3ывании жерновами, а наружные части зерна более вяз1<и - они дают более жесткую, т. е. крупную муку и потому просеиваются чрез низшие нумера ситовоtt ТI{ани. Сущность этих усовершенствований лежит в самой сущности муч­ ного дела. Потому-то на всех новейших амерюсанских мельницах и держатся просто~о усовершенствованного помола. Он, 1<:онечно, дешевле для мельню\а, потому что зерно проходит только раз под жерновом. 1 Простой помол в усовершенствованном его виде дает всей муки (не содержащей отрубеR) больше, чем дробный помол, что ПОI(азывают многие опыты и выводы долгой практики. Оттого­ то мы и утверждаем, что простой Помол, при усовершенствованных поставах и ситах, лучше, ибо выгоднее дробного для мельника (т. е. по расходу на время работы и цену двигателя) и для потреб- 1 Малое t{олнчестnо 1срупкн вдет в новый перемол, но это нс может нттн в расчет. Каков бы 1ш был помол, все получится, "роме му1ш и отру­ бей, часть 1срушш. Иначе му1са будет слишком церемо~ота и н~ даст хорQ- ш~го т~~rа"
700 ПРОИЗВОДСТВО l\\~'J{И, ХЛЕБА И J<РАХМАЛА ностеН, потому что дает больше муI{И. Не тот вывод поJ1учится, 1<оrда обратимся I< перемолу на простых мельницах или на мель­ ницах, не доведенных во всех своих частях до совершенства хотя бы так называемых америr<анс1шх мельниц. Там дробный помол выгоднее: он требует небольших изменений в обыкновенном устройстве частей мельницы. Было время, I<:orдa его считали единственным выгодным способом помола; долгое время содержадся он n секрете у фран­ uуэс1<их мельников. Бу1<е (Bouquet) объяснил этот способ и сделал в нем многие усовершенствования. Достоинства этого способа, против первоначально употреблявшихся способов простого помола, несомненны и состоят преимущественно в том, что дробный, или экономическип, помол дает несравненно б011ьше муки хороших 1<ачеств, чем первоначальный простой помол. Но едва ли это зависит столько от помола, СI\Олько от усовершенствования всех частей мельничного производства, вводимых при экономичесr<ом помоле. Он лerI{O применим для получения хорошей муки 11 большого коли­ чества муки раэвых сортов на малых мельницах, потому t1то требует не столь :многих пеклевальных снарядов. В разных местах его ведут различно. Мы приводим формулу, показывающую пример э1\01·юми­ ческого помола: Пшеница. Чистилки разных сортов для очист1\и зерен. Очищенная. rшtениt{а. Ковш, башма1<, жернош1. Цельная .лtytta. Плоское сито и первое цилиндричес1<ое шелковое сито. 1Ну1са !-го сорта. 1Иел1tап 1cpyn1ta. Большая тсруптса а ompyбtl. 1 ~, Жернова. Проволочное сито, -- - -·... .. ______ движущийся цилиндр и щетки. ,,_______ _.......____ _ Серая Перловая Ompyбtt upym,a. т'рупка. и от- броста~. Сито и жернова . .------------------------------~·------·----------------------- Му1са J .. й 1срупы. tlт"д, Вторая тсруrиса. Серая Aty1ca. Отруби и om.бpoctcu.
U rIOMOJIE НА MYl<Y 701 Таю-1м образом, тремя или четырьмя перемолами из 100 частеft зерна получают следу101цие сорты муки, отрубей и проч.: { от перво~о просснвашш . . . . БсJIОЙ .ыу1ш из первон 1срушш . . . • . отвторой..... • . . .. 38.3 19.2 8.5 Ссро\1 му1ш { от четвертого просспn(шнн от пятого ....... . 5.0 3.3 Чистыхотрубей...... 10.8 Rccoupes.......... 6.8 Recoupcttes......... 5.7 Отброс1сов, nьшарнnашш 11 потерн . 2.4 100 Собственно говоря, э1,ономичес1<и.И по.мод состоит в перемоле грубых отрубеt1. Первый перемол ведется при далеко отстоящих жерновах. При следующих перемолах жернова все сближают более и более. Из перемола сперва отделяют му"у, потом н:рупу и от­ руби; крупа и отруби идут n новый перемол и сортируются раз­ ными ситами. Дли э1<ономическоrо помола употребляют обыкновенно большие жерноnа. Этот помол особенно выгодно употреблять тогда, l(Огда серая 1<рупка может иметь самостоятельный сбыт для корма домашних животных и т. п. Твердая пшеница особенно пригодна для дробного помола. Наиболее известные помолы, употребллвшиесsr во Франции до введения экономичес1{ого помола, суть с11едующие: а) Сельский помол для бедняков есть простой помол, т. е. зерно идет толы<:о раз между .жерновами, и му1ш проходит только чрез один мучной .мешок. Ткань этого мешка вверху довольно плотна, а в конце очень редка. Из верхнего конца получалась смешанная серая му1<а, из нижнего конца высыпались крупка и мел" кие отруби. Только одни грубые отруби проходили чрез вес1, мешок, но они уносили с собой много муки, что устраняется во всех новых мельницах тщательным просеиванием самих отрубей. В этом способе все ошибочно, начиная с названия. Это скорее расточительный помол, чем помол для бедняков. Он пригоден для ленивого мельника, но не для продавца му[{и, ни для ее покупа­ теля, пйтому что вся му1<а выходит грубою и серою и значитель­ нш1 часть ее остается в отрубях. Ь) Сельский по.мол для богачей от лиLJается от предыдущего тем, что пе1\левальный мешок по всей своей длине состоит из ткани большого нумера, пропускающей только ТОНI{ую муку Крупка, гру­ бая или серая мука проходят чрез весь мешок, но не просеиваются.
'/02 rIP0(13BUДCTIIO MYIOI, ХЛВВА Н I<РЛ)t.МЛЛЛ с) Сельсю·Iй помоJ[ длн горожан занимает средину между обоими предыдущими. Мешок пропускает му1су, 1сру11у и тонкие 0·1'руби, потому мука нолучается несколы(о серая. Отруби, выходящие из мешка, содержат, конечно, много му1си. Эти помолы имели бoJII)­ шoe значение для п01шзания недостатков простого помола. Срав­ нителыю с ними дробный вышеописанный помо11 есть действителыю экономический. В настоящее времп во Франции ведут или этот посз1едний помол, и.тrи простои помол, усовершенстnованныИ на американских :ме;1ьницах. Это1' последниП называется там грубым, или америка11" ским, помолом. Дли него обыкновенно употребляют четыре раз­ J1ичных ситяных ткани. Каждый проду1<т часто еще вновl> про­ севают. Этим путем получают: ·белую му1<у рпзных сортов, полу­ белую муку, несколько сортов крупки, отрубяноИ муки и отрубей. Низшие сорты белоf.l муI\И и вся серая мука отделяются от крупы и отрубей только чрез посредство хорошо управляемых проnо" Jючных и шелковых сит. Должно заметить здесь, что nращающиеся сита имеют то важное преимущество, что даю1' возможность отде­ ;шть плотные части от более J(егких, округленные от бш1ее шю­ ских. При постоянном вращении сита более лег1<ие 11асти будут проходить всегда дальше, чем более тяжелые. Оттого бешш му1<а просеется раньше серой, потому что серая содержит в себе 11ых­ .r1ую клетчатку. 1 Американский помоJI нз 100 частеН пшенl-1цы дает средним 1 1ислом в настоящее время: Белой мукн разных сортов . . • . Полубелой•....... Отрубей и крупкн . •.. Потерннпроч........ до G5 • • Ol<OJIO 15 )) 18 . . менее 2 100 Потеря часто меньше 1°/0 • Из 65 частей белой муки бо11ьше половины составляют лучшую муку. Само собою понятно, что при американском помоле нагревание му1{И сильнее, чем при э1сономи­ ческом, а потому хорошее охлаждение неизбежно. l{роме амерю{анскоrо и экономического способов, на мельни­ цах Франции употребляют в настоящее время еще крупяной помол. Этот помол есть видоизменение экономиче.;коrо. Его упо­ требляют толысо для получения самой тонкой му1{И и• толы<о 1 Здесь, конечно, дело идет об истинной nлотностн разных сортов му1ш, которая зависит преимущественно от содержания 1срахмала. Чем больше крахмала, тем больше истинная плотность муки. Кажущаяся плот­ ность ~укн) о 1соторой мы будем вс1соре говорить, завпснт от других условии.
7UJ для перемош1 твердых и хороших сортоn пшеницы. Только она одна и может дать удовлетворительные результаты при этом помоле. Зерна сперва тщательно очищают и сортируют, потом облупливают от оболоLJI{И (пропусюш чрез дале1<ие жернова), провевают, мелют оrtень 1<рупно и перемол просеивают. Получают очень немного самой то1шои мую-1 (Ьetit Ые), I{руп и отруби. Крупу мелют по возможности крупно, сеют и получают тонкую му((у, I<рупку и отруби. Эта мука идет на :макароны и для пирож­ ных. Она называется betft Ыаnс он а verшiceJJe, что соответствует 1<онфектной муке. Крупку снова мелют и т. д. 100 ч:~стеН чистого зерна дают: ВеШЫе..... » Ыаnс..... Мую1 белоii No 1 )) » No2...... » » просто...• . » серой » Отрубей п проч. . . . о.в 20.4 20Л 6.4 11.4 19.0 21.6 ню В Германии у11отреблшот на простых мельницах два способа rюмола. Первый называется 1·рубым, второй белым. Грубый помоJ1 есть простой. БЬльшая часть оболочки разрывается и примеши­ вается к му1{е, l{оторая пропусю1ется чрез два или несколько пек­ ;1евальных мешков. Мука выходит грубая, темная. БелыП помол есть дробный. Сперва жернова ставятся так далеко друг от друга, 1побы оболочI(И не помололись, при следующем перемоле I<амни сближают. Пе1<левальные меш1<и шьются из тканей разных нумеров и дают му[<у многих сортов. Та~<им путем из 100 частей пшеницы получают: Тон.кой мукн . • . . . . . 55 Средней серой . . . . 18 Черной:•......... 9 Отрубей . •. 18 100 Таким же путем обработанные зерна ржи дают на немещаrх мельницах средним чис1юм: Тонкой му1ш l{gупной » . Среднего сорта . LI u ернои муюr .... Отрубей н потерн 40 20 10 5 25 100
704 llРОНЗВОДСТВО MYIOI, ХЛЕБА И КРАХМЛJIЛ Итш<, повсюду способ помола бывает двош<иИ: простои и дроб­ ныИ; то же самое повторяется и у нас. Разделение муки на разные сорты зависит от тех 1<ачеств ее, о которых будет упомянуто в статье об испытании муки. Зерна, назначаемые для перемола, после очищения часто пред­ варительно смачивают водой. Дли этого зерна в ящике обливают водою, перемешивают и оставляют лежать несколько времени. Или же, и это гораадо лучше, очищенные зерна заставляют сыпаться ровною струею и эту струю обрызгивают струею воды. Количе­ ство воды и продолжителы10с1ъ лежания определяются 1<ачеством и количеством аерна. Такое смачивание имеет целью заставит~> разбухнуть оболочки и прилежащий tc ним белковый слои (см. стр. 564) и сделать их чреэ то мало способными к раздроблению и переходу в муку. Нет спора, что это средство ведет I< цели, д;ш которой употребляется, но мука иэ смоченных зерен скоро портится, дает l{OMI<И, тухнет и часто дает хлеб с запеком (заю1- лом); такая му1<а вовсе не годна для перевозки и долгого хра­ нения, потому-то смачивания аерен должно, по возможности, набе­ гать. В настоящее время на амери1шнс1<их мельницах избегают сма­ чивания. Арабы Северной Африки для приготовления общеизвестной в тех местах куску (couscous des Arabes) употребляют замечательный способ отделения зерновых оболочен: от мучной части зерна. Для этого ою1, как рассказывает Паf:lен, смоченную пшеницу выклады­ вают 1<учами на солнuе. Зерна скоро разбухают. Им не дают про­ растать и для того кучи быстро разгребают. Солнце скоро высу­ шивает зерна, и тогда кожица легко лущится от зерна. Высу­ шенные зерна пропускают между далекими жерновами, вся кожица лупится, и ее легко отвеять. Потеря не превышает 5-6°/0 • Осталь­ ная крупа и составляет куску. Это есть совершенно чистая I{рупа, повидимому, нисколько не поврежденная от непродолжительного действия воды. Вероятно, со временем найдут способы дости­ гать столь же хорошего результата в большом виде попере­ менным действием воды и струи сухого, слабо на1"ретого воз­ духа. Русские крупчатки употребляют несколько способов для полу­ чения лучших сортов белой муки, которая у нас выходит едва ли не лучше, чем где-либо в других местах Европы. И·х способы всегда э1<ономические, т. е. дробные. Чтобы дать понятие о них, привожу способ, употребляемый чаще других. Сперва очищают, или обивают, зерна на деревянных жерно­ вах и веялке, потом смешивают с другими сортами зерна, смачи­ вают и смоченным зернам дают сутки полежать.. Такие зерна обдирают, т. е. на острых жерновах, далеко отстоящих друг от
о hОМоЛй НА MYkY Друrа, обдирают зерновые оболочки. Вышедшее из-мод жерновов (дранье) разделяют плоскими ситами на: Белую куличную му1,у, Серую 1суличну10 муку) Белую J{рушсу (манную), Серую 1срушсу н БалаАсупису, или 1срупные отруби оболочки. Крупку отвевают вентилатором и ее мелют на близких жер.:. навах, что и дает после просевания лучшую белую муку. Остатки от этого перемола (те, что остались от дранья) смешивают раз­ ными способами вместе и чрез новыИ перемол и просевание полу­ чают му1{у, следующую эа первым сортом. Так, чрез разные ком­ бинации остатков от разных nросеваний получают разные сорты му1<и и отрубей. У нас обыкновенно отличают крупичатую муку 1-ro сорта (около по 10 руб.), 2-го сорта, или первач (по 8 руб.), 3-го сорта, или другач (по 6 руб.), выбойку, или крючки (5 руб.), 2-ю выбойку (по 31/ 2 руб.), .Jtесятка, или мелкие отруби, и шапtиа, или крупные отруби (продают по 21/ 2 руб.). Двенадцать кулей, или четвертей, пшеницы, что и составляет обыкновенно передел, соответствующий 120 пуд. зерна, дают средним числом [пудов]: Му1ш No 1 .... ))No2.... » No3.... Выбойки...... Отрубей и потерн . . . . 42 42 11 6 20 120 Впрочем, чаще получают муки 2-ro сорта больше, чем пер­ вого; так. например) на мельнице r-на Митрофанова в Боровичах с 500 передепов получили 4162 мешка (по 5 пуд. каждый) 1-ro сорта, 4273 мешка муки 2-ro сорта. В этом случае 1-й сорт выходит самый добротный. Где нейдет много такой муки, там 1-ro сорта стараются получить больше, и тогда он имеет, конечно, низшие достоинства. · Из 100 частей зерна обыкновенно получается от 85 до 75 частей муки. Что касается до помола разных сор:гов хлебных зерен, то он мало отличается от помола пшеницы. Всего хуже молоть смесь каких бы то ни было зерен, даже зерен разных пород, еспи эти зерна имеют разную величину; такая смесь вовсе не может быть с выгодою подвержена экономическому помолу. Зерна ржи длин­ нее пшеничных, требуют более мелкой насечки жерновов; их от­ руби отличны от пшеничных (при равном расстоянии камней), 45 Д. И. Met11.ue1a, т. XVll.
106 ПРОИЗВОДСТВО /\\Уl<И, ХЛЕБА И КРАХМАЛА а потому требуют особых условий при помоле. Грубые и жирные ржаные отруби при вторичном помоле дают не1{оторое 1<оличество муки среднего достоинства. Весьма трудно при помоле ржи вполне устранить перемол оболочек, а потому, I{ажется, весьма полезно для ржи потребить систему дробного помола, но толы<о без мно­ гократного перемола отрубей. Ячменные отруби еще хрупче ржаных. Помол на крупу и обрушивание зерен Крупу получают из хлебных зерен, отделяя от них шелуху и оболочки и nридавая им более или менее ОI(ругленную форму. Обыкновенно для приготовления l{рупы употребляют ячмень, I{ОТО­ рый для того первоначально обрушивают; в других местах для той же цели употребляют пшеницу, полбу, 1"речиху, маис и т. п. Разли­ чают многие сорты крупы. Самая грубая I<рупа есть угловатая, вроде нашей гречнево.И. Лучшие сорты I<рупы имеют вид маленьких округленных и гладких зерен разной величины. Такая крупа на­ зывается перловою. Мельницы, на которых приготовляют ячменную крупу, выпол- няют три главные работы: 1) ячмень обрушивается и ломается; 2) обрушенный ячмень ОI{руrляется; 3) полученная крупа отделяется от муки, вместе с ней обра· зующейся, и крупа сортируется по величине зерен. Обрушением называется отделение жестких плодовых оболочек от зерна. Мы уже говорили в статье о составе зерен, что полбу, однозернянки, эммер, ячмень, овес и проч. вымолачивают вместе с такими жесткими оболочками, а потому перед помолом должны быть обрушены. Для обрушивания служат или обыкновенные мельничные поставы, или поставы особенно для того устраи­ ваемые. Для них берут обыкновенно более грубые камни, часто простой песчаник. Форма И величина бегуна обыкновенная, насечка грубее обыкновенной. Нижняк тремя или четырьмя дюймами шире бегуна. Расположение постава обыкновенное, только расстояние между камнями оставляется равным вышине обрушиваемого зерна, чтобы зерна не могли перемалываться, а только бы лупились. Из ковша и башма1<а [обрушенные] зерна засыпают в очко; камни обдирают шелуху, и все вместе падает в ящик или трубу, в кото­ рых посредством вентилатора шелуха отделяется от зерен. Для этого могут служить обыкновенные веялки и те зерночистилки, которые мы описали ранее. Поставы для собственно крупяного производства много отли­ чаются от обыкновенных, и очень редко обыкновенный мельничный
i·ioMOJl I-IA I<РУПУ И ОБРУШИВАНИЕ ЗЕРЕН 707 постав на простых мельницах в Германии снабжается особым при­ способлением для помола на н:рупу. Бегун на 1<рупяном поставе имеет нижнюю поверхность с немногими бороздками. Эти бороздки (числом 4) иногда снабжаются с одного I(рая (режущего) сталь­ ными вправленными ножами, чтобы 1<рая бороэд1<и не тупились. Но ныне вместо того устраивают чаще до 12 бороздоI<. Бегун делае1·ся из песча1-1и1{а, преимущественно из твердых сортов. Бегун делают диаметром в 31/ 2 -6 футов. Число оборотов от 220 до 150. Нюю-1я1{ делается всегда больше бегуна, дюймов на 6 в поперечнике. Весьма часто нижняк заменяется деревянным кругом, обитым жестью. Бегун делается обьшновенно кверху немного шире, чем ~<низу. Главная работа бегуна производится его боковою коничесl{ОЮ по­ верхностыо. Эта поверхность окружена плотным деревянным кони­ чес1<им обечьем, отстоящим от поверхности бегуна не более I{aI{ на 1 дюйм и опирающимся внизу на выступ нижня~<а. Это обечье называется Lauf, или Graupenlauf, и делается иногда каменное, а иногда обивается продырявленным железом, но чаще составляется из твердых досок. Обечье на 2-3 дюйма выше края бегуна и покрывается деревянною крышкою. В этой крышке делается сбоку (а не в средине) отверстие для засыпки зерна, а с другого боку отверстие для отвода вдуваемой (вентилатором) струи воздуха. Работа та1{ИХ поставов ведется периодич.ески. В постав всыпают определенное 1<оличество зерна (Оl{ОЛО 1 четверика), а его превра­ щают в 1<рупу, что длится около 1/,1 часа; тогда особый звонок дает знать, что засыпь готова, отворяют засов, и крупа вы­ сыпается в отверстие нижняка. Тогда снова засыпают зерна и т. д. Превращение зерна в I<рупу производится преимущественно чрез действие боковой поверхности бегуна. Обрушенный ячмень, назначаемый для помола на крупу, смачивают водою и оставляют лежать 8-12 часов, от чего ус1<оряется приготовление крупы и крупа получает более белый цвет ( ?). Затем зерна всыпают в ковш и пускают под жернов. Грубый помол, полученный та1<им обра­ зом, состоит из смеси оболочек, отрубей, муки и крупы разных сортов. Эта смесь идет для отсеивания и сортирования в пеклеваль­ ный снаряд, состоящий из сит разных нумеров. Повторяя перемол при разных расстояниях [между] постав[ами], получают крупу разных сортов. Чтобы избежать частой пробы мелкости перемола, бегун снабжен особым механизмом (Wecker-Werk), который дает знать (звонком), что бегун сделал желаемое число оборотов. Тогда крупу вынимают из-под жернова, иначе перемол будет мельче желаемого. Остатки от перемола на крупу, так же как и многие остатки от мучного помола, идут в корм Сt{оту. Многие опыты, так же как и весьма простое соображение, показывают, что хлебные зерна, 45*
108 ПРОИЗВОДС1'ВО му~{и, :kлвБл и kРлХмАлА назначаемые для корма домашним животным, полезно предвари­ тельно подвергнуть грубому перемолу. Перемолотые эерна пере­ вариваются гораздо совершеннее, а потому более питательны. В этом смысле весьма полезно перемалывать на крупу овес, назначаемый для лошадей, что и употребляется в хороших хозяй­ ствах. Для превращения ячменя, овса и т. п. в грубую и мелн:ую угло­ ватую крупу в настоящее время употребляют особые машины, называемые машинами для перемола зерен, особенно употребима машина Люкардта, в которой эерна проходят между чугунными бороздчатыми цилиндрами. Такие снаряды, несомненно, выгоднее жерновов, потому что тре­ буют меньше силы и дают меньше :муки, чем крупяные и обыкно­ венные жернова. Устро~ство их понятно из того, что было говорено нами о цилиндрических поставах. Свойства и испытание муки Доброта муки зависит от рода и чистоты зерен, от погоды во время созревания, от способов уборки и сохранения верен, а также и от поставов, помола и проч. Различают множество сортов муки, что не может быть предметом нашего рассмотрения. Главные сорты :муки различаются по ее мелкости, цвету и количеству отру­ бей, или клетчатой оболочки. Лучший сорт му1<и называется I<ОН­ фектною мукою или, иногда, первачом. В большей части мельницы нового устройства муку разделяют по нумерам. Ближайшее рас­ смотрение доброты муки для хлебопечения будет сделано в статье об этом предмете. Цвет муки, ее сухость, запах и ощущение, какое она оставляет между пальцами, составляют обыкновенные средства для опреде­ ления достоинства муки при покупке и продаже. Нормальная мука наощупь несколько зерниста, она не имеет черных пятнышек, серых или желтоватых чешуек (признак отрубей), должна поглощать много воды и давать легко тягучее тесто. Точное исследование муки со­ стоит из следующих операций: 1) определение количества воды; 2) извлечение и испытание кле~ковины; 3) микроскопическое исследование му1<и и особенно крахмала, добытого иэ нее; 4) определение азота и пепла. Сущность зтих способов испытания должна быть понятна из того, что мы говорили в статье о составе зерен. Мы не распространяемся о способах испытания муки особенно потому, что этот важный пре~мет завлек бы нас очень далеко и уже довольно подробно
СВОЙСТВА И ИСПЫТАНИЕ МУКИ 709 рассмотрен в книге r-на Ходнева «Химичесl{аЯ часть товароведения», выпус1< первый. 1 Определение влажности производится взвешиванием данной му1<и, высушиванием ее в течение нес1<ольt(ИХ часов (п01<а переста­ нет она терять в весе) при 110-120° и новом взвешивании. Вся вода при этом улетучивается, в чем, однако, должно убе­ диться, взвесивши муку еще раз после нового часового высушива­ ния. Если вся вода была удалена, то после этого вес не изменится; eCJJИ же вес уменьшится, - значит высушивание не было кончено, и его еще должно продолжать. Количество воды в муI{е изменяется от 6 даже до 20-25°/0 , сред­ нее 17°/0• Если воды больше 20°/0 , то мука была подмочена. Получение клейковины из муки составляет одно из важ­ ных средств для определения достоинства му1<и. При этом должно обращать особое внимание на качество полученной клейковины, потому что количество клейковины нельзя точно определить про­ стыми способами, качества же имеют большое влияние на достоинство хлеба. Обыкновенно берут около 100 г, т. е. 1/ 4 фунта, муки и кладут в полотняную ткань, смешивают с водою и промывают ее под струей, постоянно разминая ру1<ою, но так, чтобы тесто все время оставалось в полотне. Когда получится однообразный кусок теста, то его вынимают из полотна, переминают пальцами и обли­ вают водою до тех пор, пока вытекающая вода не станет совер­ шенно чистою. Это значит, что она унесла весь крахмал. Собран­ ную воду пропускают чрез тон1<ое волосяное сито. Весь крахмал пройдет, а на сите останутся отруби, подмеси и кусочки клейко­ вины, которые, впрочем, не стоит собирать. Таким образом мука раэделяется водою на три части: мягкую клейковину, мелкий крах­ мал и отруби с примесью. Уже одно это разделение часто показы­ вает достоинство муки, потому что перегретая, проросшая, подмо­ ченная и т. д. мука весьма трудно дает клей1(овину, промывание ее тогда требует долгого времени - час и более. Упругая однооб­ разная клейковина есть лучший призна1<: доброты пшеничной муки. Для испытания достоинства клейковины Баланд устроил особый прибор, называемый алеур.о.мепtролt. Этот прибор (фиг. 47) (Aieuro- rnetre de Mr. Boland) g состоит из пустого медного цилиндра, дли­ ною 15, шириною в 2-5 см. Он делится на две части; нижняя, в 5 см вышиною, а вмещает 15 г свежей клейковины. На нее наде­ вается верхняя часть А. В этот цилиндр входит подвижный поршень, 1 Книжка эта отдельно издана товариществом ·Общественцая польза:~• и называется «Хлеб н мучные товары», 1861, Ходнева. Цена 35 коп. 2 В Париже у известного мне по своей добросовестностн н тщатель­ ности механшса J. Sa11eron (24, :Rue Раvёе au Marais) этот прибор с масля· Jl<?fO JJaнno~~ с спиртовою ла~пою и термометра~ стоит qO фpali~Oдt
710 ПРОИЗВОДСТВО .МУl<И, ХЛЕБА И l<РАХМЛЛЛ разделенный на 25 частей. При вершине его стоит цифра 25, внизу 50. Если бы поршень дошел до а, то по1<азывал бы нуль. Весь цилиндр этот помещается в маленькую ванну 00, I(Оторая снизу подогревается спиртовою лампою L. Посредством ее нагре­ вают масло до 150-250°. Температуру наблюдают особенным термометром, вставленным в ванну О. При названных темп.ературах клейковина, теряя воду, разбухает, подымается вверх, доходит до поршня и заставляет его подыматься. Чем лучше клей1(овина, тем выше подымает она поршень. Та клей1<овина, которая не достигнет дна поршня и, следовательно, его не под­ ии.мет, не годна для хлеба; следователь­ но, му1<а, из I(оторой она получена, испорчена (дело идет об нлей1(овине пшеничном му1<и). Ни один лучший сорт муки не дает нлейковины, подымающей поршень выше 50. Шевалье при опы­ тах с различными сортами му1<и нашел расширение от 29-39 . Робен (Roblne) дает способ испы­ тывать муку на количество нлейковины и белковины посредством слабой уксусной кислоты, 1<оторая растворяет беш(овыс вещества, не изменяя крахмала и проч. По удельному весу у1(сусного раствора можно судить о количестве растворен­ ного белкового вещества, если известно Фиг. 47. Алеурометр Бо.ТJанда. было количество взятой .му1<и и у1<сусной . кислоты. Прибор, служащий для этого, называется Appreciateur de farines de Mr. Roblпe.1 Берут 24 г муки 1-ro сорта или 32 г, если мука низших сортов. Берут указанную кислоту и разводят ее до тех пор водою, пока не получится жидкость, показывающая по ареометру Робена 93 деления. Эти деле­ ния сделаны на ареометре так, что показывают число хлебов (по 2 1<г, или 5 фунт. весом) из мешка муки, вмещающего 159 кг. Отвешенную муку кладут в ступку и приливают на I{аждые 4 r муки 301 / 2 r вышеполученной I(ИСлоты, т. е. берут 183 г кислоты, если взята мука 1-го сорта, и 224, если мука 2-го сорта. Му1<у хоро­ шенько смешивают с 1 частью кислоты, потом приливают всю кислоту, все сливают в стакан и дают отстояться. Тогда снимают пену и погружают ареометр, наблюдая, чтобы температура была равна 15°Ц, или 12° Р. Деление, до которого опустится ареометр, покажет 1 Полный прибор, д.ця эtого щюб~одиft!ЫЙ, стонт у Саплеронц i 6 срранцов~
СВОЙСТВА И ИСПЫТАНИЕ МУЮ1 711 плотность раствора и количество клейковины. Оно в то же время по1<ажет дост.оинство му1<и и число хлебов, I(оторые из нее можно получить. Так, например, положим, что взята была для испытания мука, 1<оторая показала при испытании ареометром 102 деления. Это значит, что из куля му1<и в 159 I<r выйдет 102 хлеба, весом по 2 I<r 1<аждыИ. При извлечении 1<J1ей1совины, как мы говорили выше, полу­ чается крахмал. Та часть его, которая оседает на дно, при испы­ тании пшеничной муки хороших сортов имеет особый атласистый вид; если же му1<а попорчена или подмешана рожью, маисом и т. п., то 1<рахмал, получающийся из пшеничной муки~ липнет к пальцам и может быть отличен многими признаками. Рассматривая крахмал под микр·оскопом, по относительной величине крахмальных крупи· но1< можно судит1;>, были ли полмеси или нет. Если крахмал вы­ сушить и опять снова промыть водой, то в случае смеси не­ с1<олы<их сортов муки осядут несколько разных сортов крахмала. В тяжелеl1шей части (находящейся на дне сосуда) соберутся крах­ мальные зерна картофеля и бобов, в среднем слое - крахмальные зерна маиса, а в верхнем - смесь крахмала от пшеницы, ржи и ячменя. Микрос1<опическое исследование производится над самою мукою, над разными сортами крахмала и, наконец, над отрубями и обо­ лоч1сами, собирающимися на сите. Этим путем легко узнать под­ месь маиса, ячменя, гречихи, 1сартофельной и бобовой 11уки, но подмесь ржаной муки нельзя точно узнать посредством микро­ скопа. Количество пепла часто может служить хорошим путем для открытия подмесей, потому что разные сорты муки содержат раз­ личное количество минеральных составных веществ и оставляют различное количество пепла, как о том мы говорили подробнее в статье о составе зерен. Средним числом можно полагать) что: Пшеничная мука содержит . . Ржаная » » • • • . Бобыигорохсодержат..... Льняные зерна » . 0.80/0 пепла . 1.0 » . 3.0 » . 1о.о » Состав пепла может служить для открытия подмеси ячменя и овса в пшенице и ржи, потому что ячмень и овес содержат в своем пепле много кремнезема, котороrо так немного в пепле пшеницы и ржи (стр. 547 и 552). Для испытания му1<и может служить ее кажущпtlся удельный вес или степень ее рыхлости. Если в высокий цилиндрический сосуд, вмещающ11й около 1ООО частей по весу (например эолот"
712 IlPOIIЗBOДGTBO l\\УКИ. ХЛЕБА И l<РАХМАЛА ников) воды, всыпать пшеничной мую·I и постукивать ладонью (но не придавливать). то ваойдет 610 частеf\ пшеничной муt{И. Ржаной мукн взойдет . .. . . 540 частей Бобовой » » .... 600 » Гороховой » )) . . . . 580 » Ка ртофельноrо крахмала взойдет . 750 )) Пшеничного » )) 760 )) Если взоИдет более 760 частей, значит была подмесь гипсом 1 мелом или другими тяжелыми минеральными веществами. Для открытия подмеси ржаной му1<и к пшеничной лучшее средство состоит в получении клейковины, потому что клеtlJ<овина ржи имеет (стр. 544) другие свойства, чем клейковина пшеницы. Ббльшая часть первой растворима в воде и уносится при промы­ вании теста" Подмесь ячменной муки к р»<аной легко от1<рыть анализом пепла, потому что пепел ячменя содержит до 30°/0 )(ремнезема, тогда как пепел ржи не более 0.20/0 кремнезема" Подмесь овсяной муки легко узнать по цвету смеси и по тому, что овес содержит много особого растворимого белкового вещества (стр. 552). Песок и осколки жерновов часто составляют примесь. завися­ щую от недостатков в жерновых камнях. Подмесь песку зависит, конечно, от достоинства жерновов и от крепости зерен. По опытам, произведенным в Баварии на тр~х разных мельницах, заметили, что в 112 фунт. муки иереходит от 1.28 до 0.32 фунта песку. Эту подмесь минеральных веществ узнать легко следующим спосо­ бом: муку взбалтывают с хлороформом (это есть жидкость, имею­ щая довольно большой удельный вес) и потом дают отстояться: чистая мука соберется наверху слоя жидкости, а песок и другие ~инеральные части осядут на дно сосуда.
Техноло2ия no Вагнеру, вып. lll, СПб. 1 1862. Производство виноzрадноzо вина, nllвa и с1шрпzа u алкоололеетрия, стр. 242--355, ВИНОКУРЕНИЕt §1 Если спиртовая жидкость подвергается переrою<е (дистиллации), то спирт (алкооль) и вода перегоняются (образуют дистиллат), тогда как нелетучие части взятой спиртовой жидкости остаются в перегоночном сосуде (образуют флегАtу), обыкновенно в виде густого водяного раствора. Такая перегонка спиртовых жl-!дкостей называется вино1'урен.аелt, а продукт перегонки, обыкновенно со­ стоящий из смеси воды с 40-50°/0 спирта, называеrса водкою. Те перегнанные части, которые содержат гораздо больше алкооля, называются винным cnupmoJe или просто спиртом. Хотя обыкно- 1 Литература: Baling. Die Brannt\veinbrennerei. Prag, 185i. - Pisto- rius. Praktlsche Anleitung zum Brannt\veinbrennen. 2 . Aufl., bearbeitet von LUdersdorff, Berlin, 1841. -Hermbstlldt's chemische Grundsatze der Kunst Brannt\Vein zu brennen. 3 . Aufl., bearbeitet von Schwarze, Berlin, 1841. - Dorner. Der vollstandige Betrieb der Brannfweinbrennerci. Pesth, 1843.- Dorn. Praktische Anleitung zur Kenntnis und Beurteilung der \Vichtigsten Ope- rationen in der Bierbrauerei uпd Brannt\veinbrennerei. 2 . Aufl.1 Berlin, 1820 . - Е. Engel. Die Branntweinbrennerei in ihren Beziehungen zur Landwirtschaft, zur Steuer und zum offentl. Wohl. Dresden, 1853. - С. Тrоттег. Lehrbuch der Spiritusfabrikation. Berlin, 1858. - Otto. Lel1rbuch der rationellen Praxis der landwirtschaftlichen Ge\verbe. 5 . Aufl., Braunschweig. 1859. - Mus- pratt. Gewerbschemie (engl. Ausgabe, Artikel AJkohol). - Рауеп. Chimie industrielle. 3 edition, Paris, 1859. - D umas. Chimie appliquee aux arts, особенно в третьем издании (vоп Buchпer) vol. Vl, р. 524. - Knapp. Lehr- bucb der chemisch. Technologie. Braunschweig, 1~47, р. 380. -N. Basset Traite complet d'Alcoolisation. Paris, 1857. - Новейшие исследования по винокурению собраны в Wagner's Jahresbericht pro 1855, 1856, 1857, 1858 und 1859 und L. Qall's praktischen Mitfeilungen, 1. und 2. Bande, Trier, 1859. Об нагревании н перегонках, употребляемых при винокурении. также в: С. Schinz. Warmemesskunst. Stuttgart, 1858, 445, und Peclet. Trate de la chaleur. Paris, 1860, Tome II, 156-190. Краткое, но довольно по.11ное и практическое руководство для винокуров: С~ Glli.ser. Der praktiscq~ ~ranntwt;inbref!П~~~i-~~Цi~b. ~eipzi~, ~86~r
714 ВИНОI<УРЕНИВ, § 1 венная цель винокурения есть приготовление спиртового напитка, но этот .материал идет, ~<роме тоrо, для многих промышленных целей, например для духов, лаков, для освещения и нагревания, для рас­ творения, настаивания и т. п.; для этих ueлett по преимуществу и приготовляются креш<ие сорты спирта, потому что обын:новенная водка, содержащая мало алкооля, непригодна для этого употребления. Для истории винокурения :могут служить следующие замечания. Хотя древним были изnестны некоторые спиртовые жидкости, как, например, вино у большинства народов, пиво у германцев и т. п., но они еще не имели ясного представленин об том веществе, которое составляет основное начало спиртовых жидкостей. Пере­ гонка спиртовых жидкостей была весьма несовершенна, та1< что вЫделение спирта из вин было невозможно, и в творениях древ­ них известен только один факт, по1<азывающий сведения об спирте. А именно, Плиний говорит, что пальмовое вино отличается от всех других вин тем, что может загораться. Вслед за тем, как александрийцы улучшили перегоночные снаряды, им стали из­ вестны более креш<ие сорты спирта, и тогда-10 п01сазана была вос­ пламен~емость жидкости, получающейся при перегою<е. В XIII ст. спирт стал известен как лекарственное средство, что видно особенно в произведениях кардинала Vitaris de Fourno из Базеля и Тадеуса из Флоренции и их учени1<0в. Раймонд Люллиус (родив­ шийся на острове Майорке в 1235 г.) исследовал способы полу­ чения более I<репкоrо спирта; 01-1 описывает повторенные сгуще­ ния и перегонку н~д прокаленным винным ка;\шем (т. е. углекислым кали) как средство для добывания нрепкого спирта. Базилиус Валентинус во второй половине XV ст. ввел в употребление не­ гашеную известь и длинные мало изогнутые трубы в холодиль­ никах как средство для получения крепкого спирта. Михаил Саво­ нарола из Падуи (в первой половине XV ст.) исчисляет способы получения водок в особом сочинении (De arte conficiendi aquam vitae simplicem et cornpositum), появившемся в 1532 г. Там он упоминает об одном из своих друзей, имеющем перегоночный куб в нижнем этаже дома, а шлем этого куба помещенным под кровлею того же дома. Способы получения водок из вин подробнее описаны Арнольдом Бакуоне, I<оторый по своему месту рождения - Вилла­ Нова в Каталонии (1235)-обьшновенно называется Вилла-Нованус. Водка в Германии сделалась напитком, 1\ажется, в XV ст. и, подобно сахару, перешла в практическую жизнь по преимуществу из аптек, где прежде употреблялась. В 1526 r. водка была, кажется, повсюду распространена. Она добывалась тогда только из вина, потом из дрождей. Искусство извлекать вод1<у из злаков стало известно только в 1590 г. Винокурение из картофеля при­ НflдJJежит, }\ан: известно, к первой четверти текущего столетия,
ллнооль. или спиРт, и вrо влжнвйшиЕ свойствл 715 Во Франции весьма давно были известны спиртовые напитки, полу{1енные перегонкою из вин. Точно так же и в Великобритании древнейшие писатели упоминают о спиртовых жидкостях. В Италии они были известны под именем Acqua vite или Acqua di vJta, т. е. виноградная вода, гораздо раньше, чем в Германии. Позднее все сорты водки, были ли они получены из виноградного вина или из какой другоИ жидкости, попучили название Acqua vltae' т. е. живая вода, или жизненный элексир. Когда вино1<урение и nриrотовление спирта перешло из до­ машнего хозяйства в большие заводы, перегонные кубы были значительно улучшены, стали известны физические свойства смеси спиртовых и водяных паров» на основании которых и сделаны настоящие улучшения в перегонке, остато1< от винокурения мог сделаться хорошим 1<ормом для СI\ота. Тогда-то были устроены и улучшены приборы, которые в I{ратчайшее время и3влекают наибольшее количество крепкого спирта из данного количества картофеля, свеклы, хлебных зерен и т. п. §_ 2. Алкооль, или спирт, и его важнейшие свойства Из всяко~t спиртовой жидкости может быть получено особое вещество, называемое безводньмt спирто.м, или а.лuполе.Jt, или водною 01!исыо этила, или этиловым спиртом. 1 Спиртовые на­ питки (вино, пиво и т. п.) состоят из воды, спирта и разных растворенных веществ. Спирт, обыкновенно находящийся в прода­ же, есть смесь тat<oro беаводного спирта с водою; так, например, двойной спирт, nродающийся у нас, должен по закону содер­ жать 74.70/п (по объему) безводного спирта в 100 частях водя­ ной силы. Перегоняя продажный спирт несколько раз и соби­ рая первые порции перегонки, можно получить еще более крепкий спирт, содержащий уже не более 1/ 10 воды (Spiritus vini rectifi- catissjшus). Но одною перегонкою нельзя отделить от спирта всей воды и полу9ить безводный, или абсолютный, спирт (spiritus vlni absolutus). Для получения такого спирта, весьма часто употребляе­ мого в химической пра1<тике, крепкий спирт смешивают со спла­ вленным поташом. Поташ не растворяется в спирте, а отнимает от него воду. Слой спирта сливают с поташа и оставляют стоять нес1солько времени над негашеною иавестью. Потом отгоняют, вновь смешивают с известью, отrоня10т и т. д. 1 пока не полу­ чится спирт, не изменяющий своих свойств от новой перегонки 1 Это вещество есть представитель большого ряда химических соединений, носящих название спиртов, илп алкоолей. В отличие от других, этот спирт носит название этилового, потому что нз него обра­ эуетсп об~1шоnенный эфир н многие другие эфирные жидкосrп~
716 BI IНОI<УРЕНИЕ, § 2 над известью. Такой спирт ~шпит при 78а, при 0° имеет уд. вес= с::: 0.807, при 15° О. 794. Оставаясь на воздухе, он скоро погло­ щает воду. Сродство спирта к воде видно уже из того, что при смешении безводного спирта с водою отделяется теплота. При смешении спирта с воцою происходит сокращение объемов. Наибольшее со1<ращение (при 15°.55 Ц) происходит при смешении 50.4 объема воды с 53.4 объема абсолютного спирта. Тогда происходит не 103.5 объема смеси, а толы<о 100 объемов (во всех других пропорциях происходит меньшее сокращение). Такой спирт называют 53.40/0-ньп.~. Крепостью спирта обыкновенно назы­ вают число объемов абсолютного спирта, необходимое для полу­ чения 100 объемов смеси с водою при 15. 0 55 Ц. Если говорят, что взят 80°/о-НЫЙ спирт, - это значит, что в 100 объемах такого спирта находится 80 объемов абсолютного спирта при 15. 0 55. Для определения крепости спирта обьшно­ венно определяют его удельный вес. Безводный спирт, по химическому составу, есть С2Н 6 0, 1 т. е. имеет состав: Углерода . Водорода. I<нслорода 52.1 О/о 13.1 34.8 100.0°10 Очевидно, что водный, или обыкновенный, спирт эа1<n10чает больше водорода и кислорода. Так I<ак вода кипит при 100° (по термометру Цельзия), а сrшрт при 78°, то посредством определе­ ния температуры кипения можно судить о крепости спиртовой жидкости. Так как от О до 78° спирт расширяется на 0.0936 части своего объемаJ а вода при этом расширяется только на 0.0278 своего объема, то посредством определения расширения спирта можно также судить о его крепости. [Так как] давление спиртового пара при 78° равно атмосферному давлению, тогда как водяной пар имеет такое давление только при 100°, то, определяя давление пара при данной температуре, можно также судить о содержании спирта. О всех этих способах определения содержания безводного спирта в спиртовых жидкостях или было говорено ранее, или будем говорить в статье об алкоолометрии.* Безводный спирт есть весьма подвижная бесцветная жидкость. Он легко воспламеняется и горит бледноrолубым пламенем, ни­ сколько не выделяя копоти, почему и не может быть употреблен 1Принимая пай С=12,Н=1иО=16. =tc См,; Д. И, ~ е н д. еле-~- в~ Соч.~ т. XVl ~949, [ПptlJl. ред.J
сЫi>ьiв мkrЕ:РиАльt, УriОТРВВлЯвмьiв в ВИНОКУРЕ.НИИ 11~ ;щя освещения, по 1<райней мере в чистом виде. Для этой цели его смешивают с веществами, дающими I<опоть, например со с1,ипидаром, 1<оторые и придают яркость его пламени. Содержа­ ние воды до 40 объемов на 100 не уничтожает горючести спирта, хотя, 1<онечно, уменьшает количество теплоты, отделяющееся при горении. Креш<ий спирт, не дающиИ I<опоти, служит, 1<ак известно, для нагревания в особых лампах, которые преимущественно упо­ требляются пр11 химичес1<их исследованиях. Способность спирта погJiощать воду и отнимать ее от других веществ служит одною из причин, почему спирт употребляется для сохранения анатоми­ ческих препаратов и т. п. Они не гниют в спиртовой жидкости, потому что для гниения обыкновенно требуется большое коли­ чество воды. Спирт есrь хорошее растворяющее вещество для многих смол, почему и употребляется для приготовления лаков. Он та1<же растворяет многие эфирные масла, почему и упо­ требляется для одеколона, духов, пахучих вод и т. п. Он растворяет также многие растительные вещества, почему и служит часто для настоек, наливок и т. п. При действии Оl{исляющих веществ спирт переходит сперва в алдеrид, а потом в у1<сусную кислоту, как потом будет по­ дробнее сказано в статье о приготовлении уксуса из спиртовых жидкостей. При действии мноrих кислот спирт образует эфиры, 1<оторые, обыкновенно, суть нерастворимые в воде, легкие, приятно­ пахучие и летучие жидкости. При де~ствии серной кислоты спирт образует или маслородный газ, или обыкновенный эфир, носящий название серного эфира и входящий в состав rофманских капель. Азотная кислота, действуя на спирт, дает азотистый эфир. Смесь серной кислоты и уксусной со спиртом да[е]т уксусный эфир и т. д. Многие из таких эфиров употребляются в медицине и промышлен­ ности. Из сказанного выше видно, что спирт есть весьма важное вещество для многих производств. § 3. Сырые материалы, употребляемые для винокур~ния Так как спирт есть продукт спиртового брожения, которому под· верrаются сахаристые вещества, то винокурение распадается на следующие три главные производства: 1) получение жидкости, содержащей сахар. Иногда такие жид­ кости прямо добыва10тся из растений, .но чаще всего крахмали­ стые части растений превращаются посредством действия солода и др. в сахаристые вещества; 2) брожение полученной сахаристой жидкости; 3) выделение из такой спиртовой жидкости спирта посред· ствои перегонки.
i}l1ноКУРВНИЁ, § ~ Следовательно, сырыми материалами для винокурения могуt служить всш<ие жидкости) содержащие сахар, и та1<ие, 1<оторые могут образовать его при известных условиях. Все та~ше материалы не содержат предварительно готового спирта, но, конечно, и всякая спиртовая жидкость, наnример виноградное вино и пиво, может служить для перегою<и спирта. Итак, для винокурения сырыми материалами служат спиртовые жидкости, вещества, содержащие кристаллический сахар или глю­ козу, или, наконец, вещества, которые при действии солода или разведенных кислот способны давать ГЛIОI<озу, а именно - вещества, содержащие крахмал, инулин, I<летчап<у и сходные с ними тела. Таким образом, материалы для вин01<урешш до11жны быть ясно разделены на следующие три группы: 1. Первая группа. )Кидкости, которые предварительно были приведены в брожение и потому содержат готовый спирт; они должны быть подвержены только простои перегонке для выделе­ ния спирта; к этой группе принадлежат виноградные вина, пиво и т. п. Они употребляются обыкновенно тогда толЫ(О для при­ готовления спирта, коrда по 1<а1~им-либо причинам не находят употребления в том виде, в котором они существуют, так, на­ пример, при избытке виноградного вина, при ero скисании ит.п. 2. Вторая гpyllna. Твердые и жидкие вещества, содержащие или кристаллический, или плодовый, или превращенный, или молочный сахар. Сюда относятся: сахарная свекловица, мор1<овь, сахарныЯ трос1ник, маисовая солома, сорго (китайс1<ий сахарный тростник), фиги, вишни, виноградные ягоды, арбузы и множество других плодов, также патока от приготовления сахарного песку лри добывании его разными способами, патока от рафинирования, мед, молоко и т. п. 3. Третья группа. Все вещества, не Gодержащие ни спирта, ни сахара, но могущие образовать сахар, а именно - глюкозу (см. выпуск 11, стр. 11 и др. *). К таким веществам относятся: крахмал, инулин, лихенин, пектиновые вещества (в корнях и пло­ дах) и клетчатка. Они находят свое применение к винокурению большею частью в следующих видах: а) тсорни и и1,иш1си, как то: картофель, шиш1<и георгин, и т. п.; Ь) ceJteн.a злаl'ов: ржи, пшеницы, ячменя, овса, кукурузы, риса; с) бобовые и другие CfJJ.teнa, как то: греча, бобы, чечевица, ropox, лупины, каштаны, конские каштаны и т. п.; * Технология по Вагнеру, СПб., 1862. Так же н в последующих ссылках в тексте на «выпуск» - следует иметь в виду <еТехнопогию по Вагнеру». [ПpuJ.t. ред.]
tЫРЫl! МАТ~РИАЛЫ, у·поТРЕВЛ5ШМЫЕ В ВИНОКУРЕНИИ 7ifJ d) вещества, содер:J1саище 1'лemrta11ucy: дерево (опиш<и), бумага, солома, листья, мох. Может быть, со временем для приготовления спирта можно будет употреблять и тот синтетичес1шИ способ, по l{Оторому ero можно добывать из всякого почти вещества, содержащего углерод, например из наменного угля. Этот способ, вероятно, будет видо­ изменением того способа, посредством которого в 1855 r. Вертело добыл спирт из маслородного газа (находящегося в светильном газе) и воды, а именно: при содействии серной кислоты. Процесс, происход51щиИ при этом, может быть выражен та~(ИМ химическим уравнением: Мамород- В ныil rаэ ода Спнрт Маслородный rаз, при продолжительном взбалтывании с креп­ кою серною кислотою, поглощается ею, образуя серновинную кислоту. Из этой жидкости, при разбавлении ее водою и пере­ ГОНI(е, по"1учается спирт. Этот способ образованиs1 спирта из простейших элементов про - тивоположен обыкновенным способам получения спирта, где спирт образуется из веществ, более сложных, от их разрушения. До сих пор первый способ имеет только научный интерес и не может быть приложен к практиl(е. §4 Состав сырых "~tатериалов для вино1(.уренuя. Так как I{ОЛИ­ чество спирта, которое можно получить из сырых материалов, пропорционально количеству тех составов, из которых образуется спирт, то и очевидно, что для определения выхода спирта должно знать состав сырых материалов, иначе было бы невозможно про­ верять достоинство способов извлечения спирта. Относительно .материалов первой группы уже раньше указано было количественное содержание спирта в виноградных винах и пиве (стр. 55 и следующие эа нею, а также стр. 211 и следую­ щие за нею*). Вторая группа. Сахарная свекловица в настоящее время весьма часто употребляется для винокурения. Она содержит от 9 до 12°/0 кристаллического сахара, как о том подробнее изъяснено в статье «0 свеклосахарном производстве>> (выпуск 11). * Технология по Вагнеру, вып. III, СПб., 1862. [Прим. ред.]
720 винбi<УРЕНИЁ, ~ 4 Средний состав свекловицы есть следующий: Воды....................от80до820/0 Кр11сталл11t1ескогосахара.......... » 12 » 9 Клетчатки п пектиновых веществ . . . . 1.5 >Кпров, солей, красящих веществ н т. п. 2.5 1QOO/o Так ю1к иэ 100 частей I<ристалличес1<:оrо сахара может быть получено до 53 частей безводного спирта, то, следова-rельно, 1ООО частей све1(ловицы могут дать (заключая 90-120 частей сахара) от 48 до 64 частей безводного спирта или пропорциональ­ ное зтому количество водного спирта. Тысяча кг 1 свекловицы дают, по Вассе, средним числом 47.25 л 84°/0-ноrо спирта. Так как 1 л 84°/0 -ноrо спирта весит 0.852 кг и содержит в 1 кг 782 r спирта, следовательно в каждом литре 84°/0 -ноrо спирта заключается 0.666 кг безвод­ ного спирта и в 47.25 л-31.5 кг безводного спирта. Следова­ тельно, потеря против теоретического числа довольно велика, а именно, по теории должно получиться из 1ООО кг не менее 48 кг безводного спирта, а получилось только 31.5 [кг] спирта. Конечно, усовершенствуя производство, можно увеличить этот выход спирта. Судя по практliческим наблюдениям, тотчас указан­ ным, можно полагать, что с одного гектара (щ>чти десятина), даю­ щего 50 тыс. I(Г свеюювицы, получится до 23.6~ гл 84°/0 -ного спирта. По теории следует с гектара получить около 36 гл, при­ нимая, что 100 частей сахара дают 53 части спирта (безводного) или около. 68 частей 84'1i 0 -ного спирта. Обыкновенная свекла, употребляемая иногда для винокурения, содержит не более 5-6°/0 сахара и от 12 до 14°/0 твердых веществ. Морковь (Daucus carotta) Mohrriiben) содержит в 100 частях, по анализам Вольфа и Сака: Клетчатки...... , . . .. . Пепла............. Крахмала и пектиновых веществ . . . . Инулина..... . . . . . . . . Сахара...... . . . . . . . • Камеди...... БеJiковых веществ Воды ...... . 3.01 4.63 1.11 4.32 1.38 1.00 7.11 8.13 0.41 1.58 0.86 82.40 84.00 100 100 1 Килограмм равен 2.444 русского фунта. Литр воды весит 1 кило­ грамм. Литр= 0.651 русского штофа (8 штофов =ведру). Гектолитр= 8.13 русского ведра.
СЫРЫЕ МАТЕРИАЛЫ, У.ПОТРЕБЛЯЕМЫЕ В ВИНОI<УРЕliИИ 721 Шмит из Дерпта при анализе разных сортов свежей морz<ови получил следующее: Воды ......... . Сухихвеществ...... Крнсталл11чес1сого сахара Бешшвых веществ . . . . В сухой морI(ОВИ Бибра нашел: Воды ....... . }l{ирных веществ . . . 86.97 13.03 7.19 2.38 Сахара............ Орга11ичесю1х 1шслот Инулина........... Б~ЛJ{ОВЫХ веществ . . I<летчатки............. 86.45 13.55 7.81 2.07 15.05 0.68 29.00 11.77 3.00 2.77 37.77 86.81 13.19 8.07 1.43 Вассе, 1 наконец, принимает следующий средний состав для мор­ (сови: Воды.......... Кристаллнческоrо сахара Глю1созы....... Пектозина . . . . . . Крахмала . Остатков . 79.20 7.43 1.50 2.47 2.6 5.8 9.0 2.3 Урожай моркови 500 тыс. кг на гектар. Из тыс. кг моркови по теории следует получить 71 кг спирта. В практике полуt:~ают не более 45 л 90°/0 -ноrо спирта, или от 80-100 л 50°/0 -ного, что соответствует 32 кг безводного спирта. Вместо того, чтобы прямо подвергать мор1{овь 'Выжиманиям под прессами, было бы выгоднее смешивать ее с 2-3°/0 солода, чтоб.ы превратить крах­ мал, инулин и пектозин в глюкозу и тем увеличить выход спирта. Маисовая (1еукурузовая) солома, содержащая эначительное коли­ чество сахара, перерабатывается в южной Франции в ром. Маисо­ вая солома содержит при цветении 75°/0 сока, после отцветания - до 65°/0 и при созревании-до 60°i0 сока. В первом случае зтот сок содержит в 100 частях 7.4°/0 сахара, во втором 8.39°/0 и в третьем 9.10°/0 • Около половины этого сахара состоит из ~сристаллическоrо сахара. Сорго, или китайский сахарный тростник, в последнее время стал весьма употребимым материалом для винокурения. Сорго дает 1 Бассе (Ваssеt)-получил из 100 кг сухой моркови 14.5 [кг] сахарного песку и потому считает этот материа.11 выгодным для получения сахара и спирта. 46 Зnк. 2207. Д. И. Менделеев, т. XVII.
722 IHtliOl\YPEl-11,Ш, § S от 65 до 70°/0 сока. Сто частей зтого сою1 содержат от 7"'до 14°/0 сахара. Выход спирта, ка1( можно судить по различию содержа­ ния сахара и по многим исследованиям и практичесrнrм выводам, весьма различен. Полузрелое сорго дает из 100 кг от 5 до 9 JI, а зрелое от 8 до 11 л 90°/0 -ноrо спирта. С rе1<тара можно полу­ чить 80-90 тыс. кг зрелого сорго, содержащих от 3 до 41/2 тыс. l(Г сахара, а следовательно, от l1/2 до 2 тыс. кг безводного спирта. ПриНИ)ШЯ во внимание, что и семена сорго могут служить ДJIЯ виноку­ рения, видно, что copro есть материал, вполне достойный большоrо вни~1ания винокуров, хотя и должно считать преувеличенными показа­ ния Лёффлера 1 о то.м, что выход спирта из сорго, даже при неблаго­ приятных условиях, более чем в 2 раза превосходит выход спирта из картофеля и свеклоющы. Сахарный 1сорень (кучмер1\а, Sinumisarurn), употребляемый до сих пор только каl{ овощь, весьма пригоден для вино1\уреиия, хоти во всяком случае он стоит ниже сахарной свеклов.ицы. По Дранье, он содержит 8°/0 сахара. Пырей (Agtopyrum repens) содержит Оl{ОЛО 3°/о I<ристалличес­ коrо сахара. Сто кг корней его дают 3-4 л 50°/0 ... ноrо спирта. Если раздавленные корни будут прокипячены предварительно со слабою серною кислотою, чтобы превратить крахмал в rлю1<оэу, то после брожения и перегонки получается 4-6 л 50°/0-ного спирта. Пырей в 1811 г. был предложен I<ак материал для вин01<уренин Лейви, а в новейшее время о том же писали Гoф.1Jtafl и Рабур­ ден. 2 §5 Зерновые плоды редко употребляются ~сак материал длн вино­ курения, напротив того, костянковые плоды, и особенно между ними сливы и вutu1tu, довольно часто. Первые заключают 6-7°/0 , последние 8-11°/0 сахара. Вино­ I<урение из слив, или приготовление сливянки во многих местностях довольно развито, но нигде в столь большом виде, как в южноИ Венгрии и во всей местности, известной под именем Границы. Там огромные поля засаживаются сливами, плоды которых идут преимущественно для приготовления сливянки - любимого напитка местных жителей. Сливянка, приготовляемая в- Сирми, весьма 1 К. LiJffler. Das chinesische Zucl<errohr (Kao-lien). Braunschweig, 1859J р. 103. Все подробности об сорго н других сахаристых материалах длл винокурения, см. в сахарном производстве, выпуск II. * * Технология по Вагнеру, выпуск второй, СПб., 1862. [Прим. ред.]. 2 См. Вагнера Jahresbericht, 1855, р. 224.
СЫРЫВ МАТЕРИАЛЫ, УПОТРЕБЩ{ЕМЫЕ В ВИt-IОI<УРЕНИИ 723 распростршrена под именем слибовицы. По БассеJ 100 I(Г слив л.nют 9-11 ;1 50°/0"ноИ водки. Водка, приготовляемая чрез uроже11ие и перегонку оишен, особенно употребима в Шварц­ вальде и носит там наэвание Kirscl1engeist, oder Kirschwasser. Обьшновенно при ее приготовлении несколы<о раздавливают эерна. Фига, или винные ягоды (смоква), по анализам Бпейя, содержат до 62°/0 сахара. Они употребляются иногда для приготовления водzпr. Сто I<r сухих фиг дают 8-9 кг 94°/0 -ного спирта, т. е. 8.9 -10.9 л. В Алжире употреблшот для винон:урения фини1са, содержащие при зрелости 36°/0 сахара, по анализам Кличинскоrо. На острове Сардинии в последнее время стали добывать водку из плодов н:а~стуса (Cactus Opllntia), на Корсиl{е и в средней Италии - из ягод аемляничноrо дерева (Arbtttus Unedo), 1 в Испании и Греции из сладких струч1<ов (Ceratonia Siliqua). Можжевеловые ягоды в большом количестве идут для ВИНОI(урения в северных частях Венгрии и около Карпат. Вод1са, получаемая из них, называется боровицеЯ. По Штеру, 100 кг эреl1ых можжевеловых ягод содер­ жат 13 I<r глюкозы и дают 5 л 20°/0-ноrо спирта. Голландская можжевеловка, или дJ1син. (Geniёvre, Gin), получается чрез пере ... rонку обьш:новенной водки чрез можжевеловые ягоды. Рябина (Sorbus aucuparia) в некоторых местах и по временам служит материалом для винокурения. Сто кг зрелых ягод дают 2-2 .5 л 50°/0 -ноrо спирта, а по Либиху из них получается до 4 л водки, похожей на киршвассер. Либих полагает, что прибав­ ление рябинного со1са 1с картофельному затору может уменьшить 1<0личество сивушного масла. Гуща, остающаяся от приготовления пива и виноградного вина, может служить д;ш винокурения. Пивная гуща употребляется для приготовления иснусственноrо рома. Сто кг солодовой гущи дают, по Бассе, 4-5 л 85°/0-ноrо спирта. 1ИолО1,о, содержащее средним числом около 5°/0 ыолоtшого сахара, превращающегося при действии кислот в глюкозу, есть также материал для винокурения. Лошадиное молоко, перебродив" шее и перегнанное, называется арака, перегнанное еще раз назы­ вается арса. Перебродившее, но не перегнанное лошадиное молоко составляет известный у татар и киргизов напит9к тсу.J1tыс, у ка;J­ мыков наэываемый чиrал. 2 Приготовление спирта из сыворотки должно обратить внимание в тех местностях, где готовится много сыра и где раэвито молочное хозяйство. r Mojen получил нз 160 l{Г этих ягод 14 кг весьма хорошей водкн. ~ См. Вагнера годовой от(1ет, 1856, стр. 242. 46*
724 IHII-IOIO/PBHИE, § 6 Мёд иногда употребляется для виноl{урения. Сто 1<г его даю1' 38-40 л спирта. §6 Группа третья. Картофель составляет, особенно в Германии, важнеllший материал для винокурения, что зависит от сельско­ хозяйственных условий и от содержания крахмала, I(оличество I(OTO- poro можно определить разными способами, описанными в первом выпуске о мучном производстве (в статье о картофельном крахмале). Принимая, что 100 кг I\артофеля содержат 21 1<г высушенного на воздухе крахмала, должно получить из 100 I<r I\артофеля: 8.7 1cr безводного спирта, 1О » 850/0 -ноrо спирта, 22 » 400/0 -пoli водкн. Способ сохранения картофеля служит к изменению его состава и потому может оказывать влияние на выход водки. Потеря про­ исходит в первые месяцы после сбора. Эта потеря достигает 8-100;0 и зависит первоначально только от высыхания,· т. е. от потери воды. От этого зависит также уменьшение объема, достигающее 5°/0 • Далее картофель при сохранении может терять в количестве твер­ дых веществ, особенно в количестве крахмала, а именно: при прорастании картофелин, при развитии глазков и т. п. Эта потеря в весе зависит так же, как и при приготовлении солода, не толы(О от перехода веществ к зародышу, но также и от потери углерода, который при действии кислорода воздуха при этом переходит в углекислыn газ. До сих пор мы не знаем другого разводимого растения, которое давало бы на данном поле столь много крахмала, как картофель. До тех пор, пока болезненные явления или другие сельскохозяйственные условия не изменяr выгодности картофели, нельая ожидать, чтобы он был заменен другим материалом длн винокурения, О составе, свойствах и анализе картофеля см. выпуск Т, стр. 292. · Зелtляные грути, или топинамбур (Heliantus tuberosus), как материал для вино1(урения заслуживает полного внимания и должен быть разводи.м для атой цели в странах, допускающих разведение его по своим климатическим условиям. Средний урожай земляных груш на _гектар следующий: ВЭльзасенапесчанойпочве........ . 10 ООО кг » » на хорошей пшеничной почве . . 35ООО » » Бадене на голой песчаной почве . . . . . . 17ООО » » » на песчанисто"rлинистой почве . . . . . 25 ООО » » Рейнском Гессене на известково-глинистой почве 45 ООО »
СЫРЫЕ МАТЕРИАЛЫ, УПОТРЕБЛЯЕМЫЕ В ВИliОЮ/РЕНИИ 725 При анализе земляных груш Бра1<онно нашел: Воды .. Глюнозы . Инулина .. Клетчатки . Клей1совины . . . l{амеди.... Жирных веществ . . . . Bocl(oвoro вещества (церот1111а) 77.20 14.80 3.0 1.22 0.99 1.08 0.06 1.64 100.0 По новеttшим анализам Пайэна, Пуансо и Фреми, свежие J<лубни содержат: Воды.... 76.04 Г ЛIОКОЗЫ • 14.70 Инулина...... 1.86 Клетчат1си....... 1.50 Пектиновых веществ . 1.12 Белковых веществ . . . . 3.12 Солей......... 1.29 100.О По первому анализу земляные груши содержат до 18.8°/0 таких веществ, которые можно превратить в спирт. Сто кг земляных груш поэтому могут выделить 9.65 кг, или 12.3 л, безводного спирта; на практике же считают обыкновенно 6-7 л 90°/0 "ноrо спирта или 12-13 л 50°/0 -ного спирта. Фрuтuллярия (Friti1laria fmperialis) была предлагаема также Ка]{ материал для винокурения. потому что дает крахыапьные лу­ ков1Щы, I<оторые часто достигают веса 850-900 r (более 2 фунт.). Эти лу1<овицы содержат в 100 частях: Воды..... 68.О Крахмала . . . 23.0 Растворимых веществ . 5.0 Остат1ш....... 4.0 . 100.0 Однолетнее разведение этого растения дает на каждый гектар до 19 800 кг луковиц или 4500 кг крахмала, а двухлетнее раз­ вед~,_ние как двуrодичноrо растения дает на 1<аждый rектар 55 тыс. кг луковиц и 12 650 1п· 1<рахмала, - следовател!:»НО, на каждый год ПО 6325 1\Г,
726 ВИНОЮrРЕНИЕ, § 6 Пастернатt (Pastinaca sativa) содержит средним чис1юм в 100 частях: 4· части крахмала и 6.5 части сахара, а потому был предложен во Франции I<aI< вино1<уренный материал. Сто I<r его дают 4 л (?) спирта. Растение, пзвестное в ботанике под именем Asp11odel us raшosus, употребляется в довольно значительном количестве дJ1я nиноt<урения в не1<оторых странах. Это растение было иэвестно уже в древно­ сти, - оно дико растет в южной Европе и Африr<е и разводится в южной Франции, Италии, особенно в Тоскане и Сардинии, в Испании и на Корсике. На Парижскую выстаВI<У 1855 I'. бьш прислан спирт, добытый из этого растения, из Сардинии, Тос1<аны. I<орсю<и и Алжира. Особенно много заботилось о распространении этого растения флорентинс1<ое общество под названием Societe Franco-italienne pour Ja desti1Iatioп de l'яsp11odele (porrazo или haton royale). Кроме изображений дикорастущих и разводимых видоизменений Asphode1us из раэных мест. были доставлены планы двух фабрик в Ponto san Stefano и Ortebello, а также образчики разных других веществ, фабрю<ованных из того же растения. Между ними должно упомянуть о бумаге, полученной иэ выжимо1<. Искус­ ственное разведение корней Asphode\us (по Беру) особенно рас­ пространено на Понтийс1<их болотах и на мареммах Тос1<аны. Корни Asphodelus отличаются от большен части других вино­ куренных материалов тем, что не содержат. ни I<рахмала, ни кристаллического сахара, ни глюкозы, а зан:лючают в себе особенное вещество, называемое асфоделино.м. -Роrен (Roguin) и I<лерже (Clerget) показали, что это вещество весьма сходно с инулином, действует на поляризованный свет. По Вассе (Basset), то вещество корней AsphodeJt1s, которое при действии кислот превращается в глюкозу, есть не что иное, как пе1<тоза. Сок, обработанный кислотами, должен содержать 14-16°/0 глюкозы. Сто 1<r свежих корней Asphode1us могут дать от 5-7 л 90°/0 -ноrо спирта. Дюпле (Р. Dup1ays) пш<азал, что из I{ОрнеИ Asphodelus можно получать спирт тремя способами. По перво.Аtу способу измельчают I<орни (шишки) в мезгу и 100 кг такой мезги оставляют бродить с 200 r (0.2 кг) сухих дрождей. Перебродившая жидкость выделяет при перегонке 3.05-4 .0 л 96°/0 -ноrо спирта. По второ.лtу способу мезгу прожимают, выжатый сок нагревают от 20 до 24° и на ка~дые 100 л сока кладут 250 r сухих дрождеЯ. При переrою<е получают на каждые 100 I(Г 4.5-5.О JI 96°/0-ного спирта. По 1претьему способу мезгу смешивают с 2-3°/0 серной кислоты или с· 5-6°/0 соляной кислоты и с 50-60°/0 воды. ~месь киtfятят в течение 7-8 часов для сложения, потом насыщают ю-1слоту
СЫРЫЕ МАТЕРИАЛЫ, УПОТРЕБЛЯЕМЫЕ В ВИНОI<УРЕНИИ 727 посредством мела, прибавляют дрожде.И, дают перебродить и пере­ гоняют. По этому способу 100 кг I(Орней дают 6-7 л спирта. Маре (Ma1·es) при анализе J(opнett Asphodelus нашел в них: Воды ............... . Золь~................ )J{прныхвеществ.......... Веществ, персходящнх от дсйствнл фер- ментов н IШСЛОТ в ГЛЮJ<озу Пе1{тш1а .. Бе.ТJ1совины Клстчатюr . Потерн.... 68.84 0.75 2.20 18.25 2.30 0.42 7.0 0.24 100.00 J(amaйc1taii !Сартофель (Dioscorea Batatas) в 1850 r. был пред­ ложен Монтиньи tMontigny)- француас1<им I(онсулом в Шанхае - I<aI( I{Y льтурное растение и прислан им во Францию. С тех пор его с успехом разводили во многих местах. Много раз у1<азывали на то, что I<итайский I(артофель может с выгодою заменить обыкно­ венныt~; насколько это верно, о том еще рано судить. По анализам ПаИэна, Гарди и Фреми, 1ситайс1<ий I(артофель содержит: По Пайэну Гар,1t11 Фреын Крахмала и сахара 13.1 17.76 16.0 Бел1совых веществ 2.4 2.55 1.5 >I<иров . . . 0.2 0.30 1.1 Клетчатки 0.4 1.45 1.0 Золы. . 1.3 1.99 1.1 Воды . . 82.G 76.95 79.3 100.0 100.0 100.0 Корни, исследованные ПаИэном и Фреми, были разведены в Парижскоl\·I ботаническом саду, а исследованные Гарди- в Алжире. Грувен (Grouven) исследовал китайский картофель, разведенный в Боннском ботаническом саду, и нащел: Воды ....... . Крахмала..... Белн:овых веществ . Слизи и декстрина . . Сахара........ Жиров....... Вытяжных веществ Клетчатки..... Золы .•..... 83.00 8.00 1.13 1.92 0.72 0.32 З.11 0.7 1.10 - ioo.o~
728 В ИНОl<УРЕНИЕ, § 7 Судя по этому ана1шэу1 Юiтайским картофелем нельзя думать заменить обыю-ювенныtt картофель. Шишки 2еоргин, или дапий, содержат большое 1<оличество инулина, именно до 9°/0 в свежих шишках, а потому их и пред­ лагали для винокурения. По расчетам Бассе, rel{тap земли может дать 30 тыс. кr шишек георгин, а из них можно получить 1800 л 90°/0 -ного спирта. Мареновые корни (Rubla tinctorum) с неr<оторых пор упо­ требляются для винокурения. Свежие краповые I{орни содержат 2- 3°/0 глюкозы. Чтобы их приготовить для употребления в l(pac1<y, корни сушат, измельчают в грубый порошо1< и промывают водою, потом прожимают еще раз, сушат и, на1<онец, размалывают в мел­ кий порошон:. Промывная вода, содержащая глю1<озу, бывшую в хорняхJ показывает 3-4°/0 по сахарометру. Ее-то и употребляют для винокурения. Сто кг свежих мареновых корней, содержащих 18.9°/0 сухих веществ, дают 1.2 l{Г безводного спирта. §7 Что касается до достоинства хлебных зерен как винокуренных материалов, то оно, конечно, определяется количеством содержа­ щегося в них крахмала, декстрина и глюкозы. Подробное рас­ смотрение этого предмета изложено в первом выпуске [«Техно­ логии по Вагнеру» J. * Теперь заметим только главнейшие выводы, необходимые для практического руководства. Конечно, нет нужды распространяться о том, что в практическом отношении достоин­ ство винокуренных материалов определяется главнейшим образом их ценностью, а потому питательные хлебные зерна толы<о тогда с выгодою могут быть употребляемы для винокурения, когда вре­ менные или местные условия делают ценность хлебных зерен НИЗl(ОIО или ценность спирта чресчур высокою. Пtаен,ица содержит средним числом в 100 частях: Крахмала............... 58.1 ДекстринаJглюкозыит.п....... 9.5 Веществ, могущих образовать ГЛJОI(озу 67.6 Следовательно, 100 кг пшеницы могут дать до 35 1<r безвод­ ного спирта или соответствующее ему количество водного спирта, которое можно вычислить на основании таблиц, приложенных в статье об алкоолометрии. ** * См. стр. 507-550 наст. тома. [Прим. ред.J. ** См.: Д. И. Менделеев, Соч., т. XV, стр. 230. [Прu.м. ред.J.
СЫРЫЕ МАТЕРИАЛЫ, УПОТРЕБЛЯЕМЫЕ В ВИНОI<УРЕНИИ 729 Po:JICb содержит: Крахма;1а...........65.G Де1сстри11а, r.JIIOJ{oзы н т. п. • • 12.О Веществ, могущих образовать ГЛIОIСОЗу••••,••••• 77.6 Следовательно, 100 н:r ржи могут дать по теории до 40 кг без­ водного спирта. Яrt.мень содержит средним числом в 100 частях: Крахма;rа н других веществ, моrущнх об- разоватьглю1<озу.... • • • . . ••80.0 Следовательно, иэ 100 1<r ячменя можно получить до 41 [кrJ спирта. Овес содержит: Крахмала•.........56.О Декстрина, rлюrшзы н т. п. . . 2.5 58.5 Следовательно, может дать до 30 1<r беэводното спирта на 100 кг овса. Ку1Суруза содержит: 1{рахмала..........71.2 Де1сстрнна 11 rтокозы . . . . 0 .4 Веществ, могущих дать глю" J{озу.... - . . . . . . 71. 6 Следовательно, выход спирта равен 36.6 I<r. Кукуруза счи­ тается весьма хорошим вино1<уренным материалом. Рис содержит до 90°/0 веществ, могущих образовать глюкозу, а потому может дать до 46°/0 безводного спирта. Эти теоретические выводы о выходе спирта дале1(О не прило­ жимы I< практике, потому что практически невозможно избежать потерь, превратить все вещества в глюн:озу и выгнать весь спирт из перебродившего затора. В практике можно допустить, что 100 кг Пшеницы дают . Ржи » .. .. Ячменя » Овса » l{укурузы » Рнса )) Безводного спирта по весу (кг) по объему (л) 23 29 26 33 26 32 24 30 24 30 31 38
730 В ИHOIOIPEiiИE, § 8 §8 Греца - весьма хороши И вин01<уренныf1 материал. По Бассе, нs 100 I{Г гречи получается практичес1<и до 21.8 кг, или 27.2 л, спирта. Кноблох получил иэ 100 кг гречневой му1(и с прибавле" нием 5°/0 ячменного солода 64.4 л 50°/0 -ного спирта. Просо, по анализам РеИнхарда, в свежем состоянии в 100 ча­ стях содержит: Воды....... 7.30 Бсшсовых веществ. 10.19 Крахмала....... 56.23 Клстчат1п1........ 20.02 Дс1сстр11на 11 ГЛЮI\ОЗЫ 3.45 Золы.:;;.... 2.81 100.00 Выход спирта из 100 1<r проса достигает 24 I{Г, или 30 л. Дурра, или негритянское просо, по анализам Бибра, содержит в 100 частях: Воды........ 11.95 Белковых веществ . . 8.58 Камедиисахара.... 4.28 )Киров•........ З.90 Крахмала п оболочек 70.23 ]00.00 Следовательно, это есть, повидимому, хорошиИ винокуренный материал. Бобовые семена, как то: горох, бобы, чечевица, вика и т. п., судя по анализам, приведенным в выпуске 1, на стр. 60, * содержат около и часто более 40°/0 1<рахмала, а му1<а из них за1<точает до 60°/0 крахмала. Сто кг та1<0П муки дают от 18 до 20 л без­ водного спирта. Люпинусы, урожай которых довольно удовлетво­ рителен даже на самой тощей песчаной почве, были предлагаемы много раз как винокуренный материал. Об достоинстве их в этом отношении до сих пор нет достаточно точных практических пока­ заний_. Аналиэ люпиновых зерен по1<азал, что они содержат в 100 частях: Воды............14.З Крахмала, дс1сстрнна и сахара 29.4 Бел1ювых веществ . . . 34.О }l{иров . . 6.0 Клетчатки..... 13.О Золы..... " . . . . . . ~.З 100.0 * См. CTJ?· 561-562 наст. тQма. [Прим. ред.],
СЫРЫЕ МЛТЕРИЛЛl;JI, УПОТРЕБЛЯЕМЫЕ В ВИliОI<УРЕНИИ 731 }!(олуди (см. выпуск I) в урожайный год могут дать весьма хороший и дешевый виноI<уренный материал. Сто I{Г жолудей дают от 6 до 7 л спирта. 1{ тому же отделу винокуренных материалов относятся и дшше, или 1сонс1Сие, 1'аштаны, моrу1дие выделить от 12 до 14 л безводного спирта. Настоящие 1саштаны содержат в 100 частях: Крахмала........ I< рпсталлнчес1соrо сахара ГJIIOl\OЗЫ••••••••• Веществ, могущих дать спирт . . . ОТ25ДО30 ))12»14 ))5»g ОТ42ДО53 С11едоватеды10, из 100 l{Г 1<ашта110в может получиться, но I<раН­ неИ мере, от 14 до 15 Jr спирта. Хлебное тесто при своем подъеме, зависящем от брожения, выделяет спирт, а потому этот последний может быть получен 1<а1< побочныи проду1<т хлебопечения, о ·чем подробнее было гово­ рено в выпуске I. §9 В предыдущих параграфах мы рассматривали такие винокурен­ ные матер_иалы, l{Оторые содержат или уже готовый спирт, или вещества, способные подвергаться спиртовому брожению, I\ак глю­ козы и 1<ристаллический сахар, или, наконец, вещества, могущие дать глюкозу, а именно: содержащие I<рахмал, инулин, пектин, молочный сахар и т. п.; теперь же мы обратимся к материалам, содержащим клетчат1<у, более или менее легко переходящую в глю1<озу. К таI<им винокуренным материалам относятся: дерево, особенно древесные опилки, солома, бумага, мякина,. листья, мох, лишаи и т. n. Бра1<онно в 1819 r. показал способность клетчатки. как глав­ ной составной части растений, переходить при действии крепкой серной 1шслоты в глюкозу, но это открытие не получило своего применения в промышленности. В 1855 r. является первое замечание в этом отношении, а именно: Арну (Arnould) вновь обратил внимание на переход I<Летчатки в глюн:озу как на средство иметь самый дешевый вино­ куренный материал. Вот что предлагает он в этом отношении. Крупные древесные опилI<и высушиваются при температуре 100°; на высушенные опилки наливается мало-помалу крепкая серная I<ислота, и смесь оставляется стоять часов на 12. По истечении этого времени смесь разводят водою, нагревают до кипячения, насыщают кислоту мелом и, после того· как осядет образовав­ шиАся гипс, жвдкостF? спивают и зас.тавляют брёщить с ·лрождями.
732 ВИНОI<УРЕНИЕ, § 9 ·На 100 частей сухих оrшлок употребляют около 100 частей креп­ ноtl cepнofl кислоты. Пелуз (Pe1ouze) говорит, что 100 кг дре­ весных опилок могут дать до 2 гектолитров спирта. Сто I<Г су­ хого дерева содержат около 90 I<r клетчатки, которая, принимая во внимание потери, может дать до 70 I<Г глюкозы, а так как глюкоза дает около 50°/0 своего веса безводного спирта, то можно полагать, что 100 кг дерева дадут до 35 1<r безводного спирта, или около 43 л безводного спирта, что соответствует 200 л 20°/0 -ного спирта. · Бассе (Basset) дает следующую оценку приготовления спирта из дерева: Древесных 01111;ю1< • • • • • Высушнваннснх..... Потерн чрез выпарнваннс . 82 кг серной кислоты . . . Мела85кг..... . . . . Работа............. Брожение" перегонка . . . 1.00 фраюс. 1.50 )) 1.25 )) 18.20 )) 2.55 » 3.50 >> 5.50 )) Всего . 33.5 франк. Следовательно, 1<аждыА литр спирта без окончательного очи­ щения обойдется около 8/ 4 франка {20 коп.). Принимая во вни­ мание очищение, проценты на основной капитал, пошлины и т. п., должно думать, что цена достигнет до 1 франка 25 сантимов за литр безводного спирта или до 75 сантимов за литр 50°/0 -ноrо спирта, а потому должно думать, что мысль о приготовлении спирта из дерева, по крайней мере по способу Арну, нельзя считать практически выгодною. Ценность фабрикации· спирта из дерева обусловливается глав­ ным образом большим расходом на серную кислоту, а потому предложение Трибуиле (Tribouillet) дает возможность надеяться на значительное понижение ценности спирта по этому способу. Три­ буиле предлагает употреблять серную кислоту, служившую для превращения клетчат1<и в глюкозу, для разложения известкового мыла, получающегося при фабрикации стеариновых свеч. Такое мыло прямо должно обливать той смесью, которая r.юлучается при действии серной кислоты на опилки (разведя водой), причем жирные кислоты, а именно пальмитиновая и стеариновая, всплывут наверх, а гипс осядет на дно; водинистый же слой будет содер­ жать глюкозу и может быть подвергнут брожению и перегонке. На такой способ приготовления спирта, в соединении с фабрика­ циею стеарина, Крам ер получил в Бавар1-ш патент. Впрочем, до сих пор не известно, был ли применен способ Трибуиле в боль­ шом виде на заводах. Баварское политехническое собрание не-
СЫРЫЕ МАТЕРИАЛЫ, УПОТРЕБЛЯЕМЫЕ В ВИНОJ<УРЕJ-JИИ 733 с1<01rы<о лет тому назад предложило вопрос о промышленном значении способов приготовления спирта иэ дерева. Принимая во внимание, что та1{ая площадь земли, которая дает 90 ц картофеля, т. е. 14 ц крахмала, или 8 ц абсолютного спирта, может дать в виде леса только 14 ц сухих опилок, а следовательно, никак не более 7 ц спирта, обращая внимание на то, что лес может найти другие, более ценные применения и что превращение его в опил1ш стоит много времени и работы, увидим ясно, что для спиртового производства можно употреблять только негодные древесные остатки и что это лроизводство не может соперничать с вю·101<урением из картофеля. Большое распространение и важ­ ное эначение картофеля для сельс1<оrо хозяйства дают воэмож- 1юсть довести винокурение из картофеля до цены весьма малой, 1<оторая едва ли возможна будет при [вино]1<урении из дерева. Вместо дерева предложено было много раз употреблять дру­ гие растительные вещества, содержащие клетчатку или сходные с нею соединения. Так, Мельсан для этой цели предлагает упо­ треблять: а) солому, мох, листья и тому подобные малоценные растительные вещества, остающиеся в виде остатков от разных сельсt<охозяйственных производств; Ь) фабричные о.статки, ка1< то: мякину, nивные и винные остатки (барду), остатки от сахарного, крахмального и тому rrодобных производств; с) остатки от вещей, бывших в употреблении, - старые обои 1 макулатурные листы и т. п. Нет сомнения, что для некоторых из этих веществ фабри­ кация спирта была бы выгодным сбытом. Особенно обращает на себя внимание употребление лишаев, дико произрастающих в ог­ ромном количестве, особенно в гористых местах, потому . что они содержат лихенин, легко превращаемы" серною кислотою в rп101<озу. Рой (Roy) получил иа 30 кг лишаев (содержавших от .36 до 44°/0 лихенина) 6.5 л 21°/0 -ноrо спирта. Столь же хо­ рошие результаты получил Леорье (Leorier). §10 Прежде чем окончить обзор сырых материалов для винокуре­ ния, мы должны остановиться еще раз на ;,синеральном спирте. При настоящем состоянии наших сведений о составе спирта, мы можем представлять его состоящим или из: Маслородного газа С2Н4 1 и } С2Н О = G спнрт; Боды ......... Н2О или из Эфира.........C4HtOQи} 2cn. = ,нво спирт; Воды ......... Н2 0 1 Прннимая новые пан, т. е. I-1=1, С= 12 н О= 16.
734 BHHOI<YPEIIИE, §§ 10, 11 ИJIИ, наr\овец, можно рассматр11вать его вместе с Вилы1мсойом, Жераром и другими, как воду (Н~О), в которой 1 пай водорода заменен сложною группою C2Ht>, называемою этилоl\1, т. е. с2но} н о= С2Н 60 спирт. Каждое из этих мнений, которые не должно считать исключаю­ щими друг друга, выражает не1{оторые химические иэмененюr или реакции спирта. Так, первыИ взгляд ПОl{азывает, что спирт может распадаться на маслородный газ и воду и может из них вновь образоваться, что и существует в действительности. В 1828 r. Геннель показал последний способ образования спирта, а именно: при деИствни серной кислоты (H 2S04) на маслородныи газ он получил серновинную кислоту (C2l-i 6S0·1 ), 1<оторая чрез разложе­ нн~ и перегонку дает спирт. Это наблюдение оставалось неэа ... меченным 1 пока в 1855 r. Бертело не сделал своего общеизвест­ ного наблюдения над образованием спирта из светильного газа. Бертело, так же как Геннель, заставлял маслородныt~ газ пог ло­ щаться серно10 кислотою и разлагал потом образовавшуюся серно­ винную кислоту. Повидимому, довольно странно, что до сих пор это открытие не применено к фабричному делу [при] добы[че] из каменного угля, торфа, дерева и тому подобных веществ све ... тильн[оrо] гаэ[а] и превращ[ении] ero в спирт;· но, обращая вни­ мание на то, что светильный rаз содержит весьма немного масло­ родноrо газа, и на то, что получение светильного газа с большим содержанием масло родного весьма затруднительно, легко объяс ... нить себе кажущееся замедление в успехе вино1,урения. Известно, что более чистый маслородныИ газ получается тольн:о из чистого спирта и что светильный газ содержит в 100 частях. ред1<0 б011ее 1О частей маслородноrо rаза, а из 600 л ка:меиноуrольного газа Бертело получил только 1J.1 л чистого маслородноrо газа. Поэтому способ получения минерального спирта может на~~ти свое приме­ нение лишь тогда толы<о, I<огда наИден будет способ получать дешево и много маслородноrо газа или когда дана будет воз ... можность дешево иэвлекат·ь его из светильного газа, не уменьшая ценности (светящей силы) последнего. § 11. Приrотовление затора из хлебных зерен Хлебная водка (хлебное вино) приrотовля~тся из пшеницы, ржи и ячменя. Но вино никогда почти не гонят из одного рода хлеба, потому что по опытам наliJдено, что получается большее
ПРИГОТОВJШНИЕ ЗАТОРА ИЗ ХЛЕБНЫХ ЗЕРЕН 735 l(ОJ1ю1ество спирта, ес1ш гонн·r два рода хлеба, кан: пшеницу н ячмень, рожь и ячмень и т. д. Лучше брать смесь ржи с пше­ ничным или ячменным соJюдом, или пшеницы, смешанной с ячмен­ ным солодом. На 1 часть солода полагается 2 части несоложен­ ноrо хлеба. Приготовляют или настоящее сусло, ~<ак в Англии, причем, кш< в пивоварении, солодят, затирают, растворяют затор и про­ цеживанием получают сусло, или весь растворенный эатор оста­ вляют бродить с гущей. Последний способ употребителен в .Гер­ мании, и он будет положен в основание следующего описанин. Приготовление затора разделяется на четыре следуюп~ие опе- рации, именно, на: 1) I<рупный помол затираемых зерен, 2) затирание, 3) остуживание затора, 4) брожение затора. Крупный помол. Сырой, только что соложенный хлеб перед обрабатыванием I<рупно мелется. В производстве спирта это делается не для того, чтобы приготовить светлое сусло, но чтобы образование сахара было совершеннее, для чего необходимо, чтобы му1<а была по возможности мельче. Теперь при приготовле­ нии спирта предпочтительно употребляется зеленый: солод, однако менее при 1<урении вина из хлеба, чем при курении из картофеля. Помол хлеба производится или помощью мельничных жерновов, или валов. При приготовлении зеленого солода должно заметить, что он совершенно раздавливается вальками. Затирание. Операция затирания, в сущности, тождественна с разведением сусла при пивоварении, однако с тем отличием, что винокур имеет целью весь I<рахмал обратить в глюкозу, тогда 1<а1{ пивовар часть 1<рахмала превращает только в декстрин. Со­ вершенное превращение в сахар и потом совершенное превраще­ ние rлю1<0зы в спирт) при брожении, возможно только при неко­ тором разжижении затора. Примесь воды не должна быть менее определенной пропорции, если не хотят потерять в добыче. Так 1<ак во многих германс1<их землях пошлину берут не с окончатель­ ного продукта спирта, но с величины заторных чанов, то для винокура очень важно употребить как можно более с пользой I\оличество затора и производить работу с затором как можно более сгущенным. Таким образом, требования науки и требования практики противополагаются. Первые требуют боль.шей добычи спирта из данного веса сырого материал~, вторая - из наимень­ шего объема затора. Та1<им образом, для практики существует некоторый предел, до 1<отороrо в ней выгодно следовать основ­ ному положению нау1п1; за этим пределом выгода от развед.ения
736 BИHOl(YPEI-lHE, § It затора теряется вследствие того, что пошлина увеличивается. Те­ перь опыт п01<аза11 путь, при котором теория и пошлина, польза и потеря, находятся в равновесии между собою, Прежде на 1 часть солодовой муки полагалось средним числом 8 частей воды, при атом происходило совершенное превращение в сахар и совершенное брожение, и отделение спирта чрез перегою{у происходило с леr- 1шстыо из такого жидкого затора, Этой выгоде противопоставлялся убыток от больших снарядоn и большого потребления топливц и к. тому еще прибавилась пошлина с большого I<оличества затора. Так, мало-помалу были побуждаемы сходить от 8 частей I< шести, пяти, даже до 3.75 и получать с меньшею ценностью большее количество спирта, чем прежде, вследстnие совершенного броже­ нш1. В новейшее время предпочитают отношение 1 : 4.5. При отно­ шении, меньшем 1 : 3. 75, наступает уже явная потеря, тогда остается слишком много 1<рахмала и де1\стрина в барде. По словам Шуберта, наименьшее выгодное количество воды изменяется с временем года. Тю\, в холодную зимнюю погоду на 1 часть зерен можно брать даже 31/ 2 части воды, а в теплую не менее 41/ 2 воды. 1 Для столь густого затора должен быть взят хороший зеленый солод и сильные дрожди. Сосуды, в которых nроизводят затирание, называются затор­ ными ~tанами. Что касается до температуры воды, служащей для разведения затора, то обращается внимание на то, чтобы в первый раз температура была достаточно nысо1{а для того, чтобы вода проникла в крахмал зерна и размочила его, но во второй раз­ чтобы не была так высока" чтобы не уничтожить так называемый диастаз. При этом пригоднее всего температура между 50 и 60° Р, ;1учше всего 52-53:э. Количество воды, потребное для приготовле­ ния затора, разделяется на две части. Если следуют отношению 1 : 4.5, то употребляют на { 250 частей воды на затирание 100 частей 200 » » » остуживание Когда нужно начинать затирание (соложение), кладут в затор­ ный чан 1 часть солодовой муки, 1-1 .5 части воды при 50-60°, хорошо смешивают солодовую муку с водою и прибавляют туда крупной муки из несоложенного хлеба, Твердую массу сме­ шивают до тех пор, пока все комки разобьются, Эта работа называется замешиванием затора. После того I<ак тесто про­ мокнет в чану полчаса, туда . наливают столько кипящей воды 1 Der rationelle Brennereibetrieb. v . Schubert, Braunsclнvefg, 1861, стр .. 155.
CIPИГOTOBJIElll-.Ш ЗЛТОРЛ ИЗ XJIEJ>l IЫX ЗЕРЕН 737 (1-1.15 части), чтобы темпера.тура сделалась равною 65а. Эта втораs1 операция называется по-вемецrш Garbreп nen. Количество солода не должно бы1ъ менее 1/ r, всего веса взятой му1ш, -иначе соложение, т. е. превращение крахмала в патоку, или будет итти медленно или будет неполно. Ныне часто новое нагревание производят не водою, а паром (паровое затирание), причем основываю1ся на том, что 1 весовая часть водяного пара имеет ту же нагревательную силу, 1<ак 6.3 весовой части кипящей воды. Паровое затирание особенно при­ годно для винокурен, I<оторые владеют затирательными машинами, позволяющими с1<орейшее и сильнеtlшее перемешивание. Одна1<0 при этом должно опасаться чрезмерного нагревания некоторых частей солодовой муки. Для замешивания затора употребляют или весла, или, что гораздо лучше, эатиральные машины, вроде тех, 1<а1<ие описаны на стр. 151.* Первоначально слизистый и мутный эаторJ по мере обращения 1<рахмала в сахар, делается жидким, прозрачным и сладким. Он принимает особенный хлебвыН запах и на поверхности по1<рывается тонким белым CJIOe~1 пены. По окончании nревращения в сахар затор представлиет бурую светлую жид1{ость, которая всегда имеет 1сислую реа1<цию, происходящую от образования молочной I<ИСЛОТЫ. Прежде чем перейти к брожению, должно понизить темпера­ туру затора. Этого достигают осmуJ1сиваниелt сусла посредством стояния и разведен.ие.Аt посредством nрибавления холодной воды, ю11< о том будет сказано вслед за этим. Различные методы, употребляемые при приготовлении затора из хлеба, суть следующие: А. Нем е цк 11 й сп о с об. Затор оставляют бродить с гущей. I. Новый способ приготовления затора. В заторных чанах затор приводится к температуре, потребной для брожения, по­ средством остуживания и посредством разведения холодною водою: а. В три npue.Ata: 1) затирание крупной му1<и с 1-1 .5 части воды при 50-60° по термометру Цельзия, или 40-48~ по Реомюру. (Далее у1<азаны температуры по Цельзию); 2) разведение та1<им количеством кипящей воды, чтобы воз­ высить температуру до 60-70':); затор оставляют стоять до со­ вершенного обращения в сахар; 3) остуживание и разведение для приведения затора к темпе­ ратуре, потребной для брожения. * Технология по Вагнеру, вып. lII, СПб., 1862. [Пpu..1r. ред.J. 47 Зак. 2207. д. И. Ме11делеев, т. XVII.
738 ВИНОКУРЕНИЕ, § 12 Ь. В два npue.irta: 1) затирание и разведение в одной операции чрез примеши­ вание солодовой муки к воде в 70-80" Ц и оставление стоять до совершенного обращения в сахар; 2) остуживание и разведение. с. С по"1~ощыо водяна20 пара: 1) затирание та1\ое же, I{ЗК и в «а»; 2) нагревание посредством парз. 11. Старый способ. В чанах. Затор приводится I< темпера­ туре брожения не остуживанием, 110 толы<о разведением холодною водою или льдом. а. В два приелtа: 1) соединение затирания и разведения, причем солодовая мука смешивается с 40°/0 всего употребляемого для затора количества воды, нагретой до 75°, и тогда оставляется стоять для превращения в сахар. В продолжение этого времени температура понижается до 40°; 2) разведение остальными 60°/0 воды при 10-15°) чрез что и достигается температура брожения (22-23°). Ь. В три приеАса: 1) затирание с 20°/0 воды, почти в 50°; 2) разведение 30°/0 кипящеl\ воды; после превращения в сахар температура опускается на 40~; 3) разведение остальными 50°/0 воды, имеющеf.l температуру около 22°. В. Анrлийскиfi метод приготовления затора. Затор отцеживается от гущи и сам собою подвергается брожению. §12 Остуживание и разведение затора. После того r<ак превра­ щение в сахар совершилось, должно температуру затора 1<ак можно cf{opee привести к температуре, пригодной для прибавления дрож­ дей и для правильного хода брожения. Охлаждение производится частью чрез остуживание в холодильниках)- точно та1< же, 1<а1( и в пивоварении, частью помощью снарядов (холодильников), I{ОТо­ рые производят испарение (см. стр. 169*), частью чрез разведение холодною водою или льдом. Температура, до которой должно охладить, соображается с температурою места брожения и также с продолжительностью брожения. Если применяется трехдневное брожение, то употребляют сообразно с этим немного высшую температуру, чем при четырехдневном брожении. По Людерсдорфу (Liidersdorff), когда вода и солодовая му1<а находятся в отноше­ нии 1 : 4.5 и когда температура при прибавлении дрождей должна * Технология по .Вагнеру, вып. III, СПб., 1862. [При.А!. ред.].
11РИГОТОВЛЕl-111Е 3А1'0РА ИЗ ХЛЕБНЫХ ЗЕРЕН 739 быть 17° Р, должно остуживать затор ло следующей температуры, при даннык температурах прибавляемой для охлаждения воды: 41312111О987G54321[0jР 20.7 20.5 21 22.7 23.5 24 24.7 25.5 26 26.7 27 .5 28 28.7 29.5 После того 1<ак затор охлажден до потребной температуры (означенной в нижнеИ стр01<е), I\ нему прибавляют часть охла­ ждающей воды и переносят его в бродильныtt чан. Излишек при­ литой воды служит для обмыnания заторного чана и холодильни1<ов и вливается потом в бродильный чан. Приливаемая вода не выме­ ряется, но наливается в затор до тех пор, по1<а не достигнет необходимой высоты в бродильном чане, и по этому пространству наперед вычисляется потребное J<оличество солодовоП муки. При" том берется во внимание то, чтобы бродящее сусло оставалось на· потребной высоте в бродильном чане и чтобы поверх его оставалось не1<оторое свободное пространство. Последнее должно быть около 1/1 0 всей вместимости чана. Сто кг солодовой муки после разведения занимают пространство в 75 кг, или 75 л воды, откуда следует, что 100 I{r солодово~ муки П рн отиоwешш солодовой муки ~ поде, как 1:7 1:G 1:5 1:4.5 1:4 Дают л11троn сусщJ 600 525 450 412.5 375 Положим, что вместимость бродильного чана равна 40 гл (4000 л), то для затора, за исключением пустого пространства (= 4 гл), остается еще 36 rл. Если употреблено отношение солодовой муки к воде, как 1 : 4.5, то будем иметь, что 872.7 кг муки разведены 2727.3 л воды. По Баплингу, 100 кr смеси ржи и солода дают средним числом 63.5 кг экстракта, потому содержание э1<стракта будет: При отношении [кг] 1:7 8.18 1:G 9.38 1:5 11.0 1:4.5 12.07 1:4 13.35 При вычислении этих чисел принято во внимание, что солодо­ вая му1<а содержит 10°/0 сырости; например, 100 кг солодовой му1<и при содержании воды в 10°/0 доставляют с 456 кг воды: 450+10 + 63.25 = 523.25 кг затора, который содержит 63.25 кг экстракта. Сто частей сусла содержат, следовательно, 12.07 части экстра1<та. 47*
7-Ю В 111IOI<YPEI11 IE, ~ 13 §13 Бро;1Сен.ае затора. Бродильные чаны бывают боJiьшею часtыu деревянные, хотя употребляются та1<же и I<аменные. Первые имеют то преимущество, что они дольше удерживают тепло. На этом же основании предпочитаютсn большие чаны маленьким. Рец1<0 пре­ ступают вместимость в 300-500 ведер. С тоf1 минуты, когда затор достигнет температуры брожения от остуживания и разведения, не должно замедляrь начала бро­ жения. Без сомнения, самопроизвольное разложение глю1<оэы на спирт и углекислоту, под влиянием ферментов самого затора, произошло бы от наступившего самоброжения; но подобное самопроизвольное брожение не толы<о требует много времени, но при нем из глю­ козы образуются и другие продукrы, значительно уменьшающие добычу спирта. Потому к затору всегда прибавляют определенное количество дрождей. Употребляют пивные дрожди (верховые дрожди или осадочные дрожди) или в смеси с водою и др., или прессо­ ванные дроJ1сди, I<оторые приготовляются чрез прессование пивных дрождей или дрождеR, образовавшихся при брожении винного затора (маточные дрожди). Последние при употреблении разводятся в теплоtl воде. На 1000 л затора 1<ладется 8-1 О л жидких дро­ ждей, на 3000 л затора достаточно 15-20 JI дрождеИ. Прессован­ ных дрождеll на 1000 ;1 затора употребляют i;2 кr, на 3000 л- 1 кг. Так как пивные и прессованные дрожди не всегда имеют потребное качество и не всегда дешевы, то в больших винокурнях обыкновенно приготовляют так называемые ис1<усственные дрожди, Kunsthefe, более подробное описание которыи будет помещено гораздо ниже, как nрибавление к проиэводству спирта. * Прибавление дрождеR к остужевному затору производится та­ ким же образом, 1<а1<: и в приготовлении пивного затора. Именно, когда затор чрез разведение охладился почти до 50° Ц, то не­ сколько ведер его отливают в маленький чан, остужают ero до 28-30° и 1<ладут туда пивных или прессованных дрождей в l{ОJiичестве, потребном для всего количества затора. Брожение начинается очень скоро, и 1<огда оно сильно развилось, массу взбалтывают и выливают в бродильный чан, эан:лючающиИ осту­ женный затор. Спустя 2-5 часов начинается брожение, причем температура возвышается до 30-32°. Если nримем, что эатор был смешан с бродящим дрождевым затором в 10 часов утра, то после * Здесь не помещается. См.: Технология по Вагнеру, вып. III, СПб., 1862. [Прим. ред.].
ПРИГОТОВЛЕИИЕ ЗАТОРА ИЗ ХЛЕБНЫХ ЗЕРЕН 741 полудня мы заметим, что в не1<оторых местах появились пуэыры<и и что поднятие затора начало делатьсп заметным. Образование пузырьков и увеличение объеf\tа в течение ночи вDэрастает таким образом, что не только наполняется бродильный чан, но затор иногда поднимается над краями чана и начинает сте1<ать вниз по бокам его. С этои минуты уrле1<Ислота начинает проходить из бродящей массы, причем масса немного опускается. Уже было сказано, что брожение началось уже после полудня предыдущего дня, но образующаяся углеI<ислота лоrлощается в бОJ1ьшом 1<оли­ честве затором, I{оторыИ оттого увеличивается в объеме. Как толы<о затор насытился углекислотой, она начинает выходить большими пузырями; от образования, восхождения и лопанья их происходит кругообразное движение. Это явление происходит обыкновенно спустя оI<оло 24 часов после прибавления дрождей, и При нем иногда происходит второе вспучиванье. С этого времени брожение идет медленнее, кругообразное движение. мало-помалу теряется, так что 1( вечеру второго дня поднимаются только ма­ ленькие пузырьки, в течение третьего дня толы<о иэред1<а подни· мается пузырек, хотя образование углекислоты продолжается еще в т_акоИ степени, что затор не принимает еще своего перво­ начального объема. Во время брожения твердые составные части затора, поднимаемые уrлекислотоИ, образуют на поверхности затора J{орку или пену, чрез ноторую выходящий газ должен прокладывать себе дорогу. Как только образование углекислоты оканчивается, твердые части снова опускаются вниз и уступают свое место жидкости. Это явление происходит на четвертый день и считается знаком окончания процесса брожения. Как только затор выбродил или поспел, должно тотчас приступить 1< отделению спирта. То, что эдесь подразумевается под 01<онча­ нием брожения, есть не абсолюl'ное окончание брожения, но отно­ сительное, принимая во внимание экономическую выгоду, которая связана с своевременным прерыванием брожения, о чем едва ли нужно распространяться. В странах, где платится подать с коли­ чества затора, должно объявлять о временИ, употребляемом для брожения, должен ли затор быть готов в 3 или 4 дня (трех- или четырехдневное затирание). · Чрез поддерживание определенной температуры и чрез определенное количество дрождей мы в со­ стоянии точно рассчитать, будет ли затор готов к перегонке чрез 3 или 4 дня. Что I{асается до температуры, то обыкновенно т~ринимают: Летом 17-200 20-22 Зимоti 20-22~ 22-25 Когда з~тор должен поспеть От 60 до 72 часов »36»48»
742 ВИН01СУРЕ1-1ИЕ. § 14 Об ходе брожения и его успехе судят по добыче спирта, до­ ставляемого затором при перегонке. Между тем нашли друrоИ путь испытания затора- посредством вкуса. Хорошо перебродивший и богатый спиртом затор - должен иметь слабо кисловатый, подоб­ ный сыворотке, вкус, I<оторый после nереходит n горьковатый (кислый вкус происходит от образующейся при брожении янтарной 1{ислоты); затор не должен пахнуть ~пrслым. Степень брожения определяется в заторе сахарометром та~< же хорошо, как и в пив­ ном сусле. Об устройстве таких сахарометров говорится в вы­ пуе;ке П. Однако в спиртовом производстве ареометричесI<ие исследования не имеют тан:оrо значения, как при пивоварении, потому что в приготовлении спирта настоящап проба производится перегонкою, что не имеет места при пиве. § 14. Приготовление затора из картофеля Картофель, так же как и хлебные растения, содержит крахмал, способный превращаться в глюкозу, но не содержит вещества, называемого диастазом. Это вещество не производится в картофеле~ даже и при nрозябании ero. Потому, для тоrо чтобы крахмал картофеля перешел в глюкозу, мы должны всегда при обрабаты­ вании карто-:fJеля прибавлять к нему солода или приrотовленныfl картофель обрабатывать разведенной серной кислота~. Смотря по то~~у, употребляется ли первое или последнее, можно разли­ чать: а) приготовление затора с помощью солода, Ь) приготовление затора посредством серной 1<ислоты. Первый способ приготовления затора более обыкновенен, и он­ то преимущественно и будет составлять предмет последующего изложении. При приготовлении винвобродящего К3ртофельноrо затора можно отличать следующие операции: 1) промывание, варение и размельчение l(артофеля, 2) соложение, 3) охлаждение и разведение затора, .. . 4) брожение затора. Промывание и варение картофеля. Прежде чем начнут парить или варить картофель, его обыкновенно очищают от приставшей к нему земли; это особенно тогда необходимо, когда картофель рос на глинистой почве и был собран в сырую погоду. Промыва­ ние производится или в корыте, или в кадке. Лучше же всего для промывания I<артофеля употреблять такие барабаны, какими промывают свекловиuу ·на сQек.тюсахарных заводах,· Та~ие приборы
ПРИГОТОВЛЕI-IИЕ ЗАТОРА ИЗ КАРТОФЕЛЯ 743 описаны в выпус1<е П «Технологии по Вагнеру». После промывания переходят к варению картофеля, не очищая его от шелухи. Прежде 1<артофель варили водой, а ныне вообще паром. Варение в воде производится в медных I<убах, требует немного хлопот, но требует больше времени и горючего материала; притом этим путем часто получают водянистый и слизистый картофель, что препят­ ствует его размельчению. Употребляемое теперь варение паром должно производиться I(aI< можно CI\opee, потому что чем сн:орее это производится, тем мучнистее будет н:артофель и тем легче можно будет его размельчить и крахмал его обратить в rлю1<оэу. Изменения, 1<:оторые картофель претерпевает во nремя варения, уже описаны в выпуске 1 (стр. 298). Здесь мы только упомянем о том обстоятельстве, что между тем как диастаз, действуя на крахмал невареного картофеля, преобразовывает его толы<:о при темпера­ туре около 65°, диастаэ превращает в глюкозу уже ниже 60° крах­ мал вареного 1<артофеля, который был приготовлен помощью рас­ паривания в горячих водяных парах. Для варения I<артофеля служат деревянные чаны, а для образования необходимого I<оличества пара - паровой ~<:отел; в маленьких винокурнях для этого ·упо­ требляют простые I<отлы. Для сварения 100 кг картофеля нужно 1<руглым числом· 25 1<r пара (по Троммеру, на 1200 кг кар­ тофеля, который должен быть сварен в течение 1 часа, нужно 240 кг водяных паров). Чаны делаются из мягкого дерева и снабжены .железными об­ ручами: они имеют сверху и снизу вставные дны, а вместе с тем подвижное складное дно; нижнее дно снабжено медным краном. В верхнем дне находится снабженное покрышкой отверстие, в ко­ торое всыпается картофель. Складное дно состоит из подвижных соединенных между собою досок, оно продырявлено и лежит над нижним дном на брусочках, имеющих дюйм в высоту. Над склад­ ным· дном устраивается дверка для вынимания сварившегося карто­ феля. Введение пара производится посредством паровой трубы 1.2-2 дюйма в диаметре, которая проходит или в боку чана на половине его высоты и уходит в него на 6 дюймов, или над складным дном чана. Успех варения I<артофеля может быть узнан помощью тонких железных прутьев, входящих в отверстия, сде­ ланные на различных высотах чана; эти прутья легко проходят в массу картофеля, не встречая сопротивления. Но проба произво ... дится тогда, ·когда во внутренности не будет происходить ни охлаждения, ни сrущения и когда пар с силою стремится· из мед­ ного крана. Паровик устроен так, что он ежедневно приготовляет именно количес-тво, потребное для соложения картофеля, чрез что мы приобретаем контроль издержанному картофелю и избавляемся от постоянного о·rмеривания 1<артофеля.
744 ВИНОI<УРЕНИЕ, § 15 §15 Раз~иельrtение сваренного !Сартофеля. I<ак толы<о I<артофель сварился, отворяют дверцы, чтобы вынуть картофель из чана и nоместнтh его в аппарат, служаuщИ для его размельчения. При этом ток паров только умеряется, но не прерывается,' отчего ю1р­ тофель остается горячим. При охлаждении вареный 1<артофель, 1<ак известно, часто принимает мыловатые свойства, вследствие чего он только труднее размельчается и не может быть равномерно смешан с водою. Но толы<о тогда можно достпгнут1) совершенного перехода I<рахмала в глюкозу, 1<оrда сна­ ряды для раздавливания доста­ вляют рыхлое, мучнистое веще­ ство, а не сжатую в 1<омю1 массу. Простейший снаряд для размель­ чения картофеля состоит из дву~ пус1ых чугунных nалов, оси 1<0- торых лежат на подставках станка и которые помощью двух 1<олес та1< связаны между собою, что при поворачивании валы дви­ жутся в противоположном на­ правлении. Валы имеют обыкно­ венно в длину от 1 до 1.5 фута и в поперечниt<е 2 фута. Над ва­ Фнг. 1. Прнбор для размсльчення лами находится деревянная во- 1са ртофеля. рою<а, из t<оторой падает карто- фель из сосуда для нагревания. Приведенные в движение валы захватывают I<артофель и раз­ давливают его, смотря по бо"1ьшему или меньшему расстоянию между ними, на крупную или мелкую массу, которая падает в на­ ходящийся под валами ящик, из которого, когда он наполнится, она относится в заторный чан. Действие вальков редко бывает совершенно, потому что 1,ар­ тофель, коrда он проходит между валов, уже не бывает более rоряч.. Поэтому были делаемы многократные предложения для устранения этого неудобства. Из всех этих снарядов по своей идее и по совершенству устройства, заслуживает особого внимания .снаряд, предложенный Сименсом (Sie111ens, в Пирмонте).. Этот при· б9р (фиг. 1) состоит _из прямо стоящего сосуда А, в 1<отором · . п~чти на трети его высоты находится решетчатое дно а из чугуна .. Н_а оси верхней ча.сти_ ~<?суда А находится вертикальн_ь~t.l ж~лезн~_ft.
ПРИГОТОВЛЕf-IИЕ ЗАТОРА ИЗ J(ЛРТОФЕЛ51 прут Ь и на нем резальный аппарат со многими ножами, 1<оторый помощью винта может быть приводим в движение вверх и вниз. На нижнем конuе железного прута находится горизонтальный 1<рест, в которо~1 укреплены две руч1<и ножей, между тем как дру--­ rие две руч1<и состоят из двух, одна подле другой лежащих, полос стали. Верхняя часть сосуда наполняется 1шртофелем, который варится паром, nроходящим чрез трубку т. Сгустившаяся вода nыте1шет чрез решетчатое дно и чрез находящийся под ним I<ран. Кан: толы<о из r<рана вместо воды начнут выходить водяные пары, то пары проводят чрез трубу п вместо верхней час1и сосуда в нижнюю. Пар прохо­ дит чрез решетчатое дно, чрез 1<артофель и выходит из вepx- 11et·t части по трубке с до дна сосуда В, наполненного во­ дою; происходящее от того на­ пряжение пара возвышает его температуру и температуру J<ар­ тоф~ля, причем последний пе" реходит n такое состояние, при котором он при помощи навинчивания I<верху 1<реста 1\IO· жет быть обращен в поро­ шок. При опускании винта обра­ щенный в порошо1< н:артофель rюсредстnо.м нагнетательного на- Фнr. 2. Прибор для растирания кар- соса Р получает из чана В тофеля. кипящую воду. Разжиженная масса стекает в нижнюю часть сосуда А, .между тем как шелуха остается на решетчатом дне. Стальные полоски креста, соскребая ее, держат дырочки решетчатого дна открыты.ми. Хотя помощью этого аппарата размельчение картофеля совершенно, однако он не вошел в практику. Причина этого заключается в сильном разжи­ жении затора и n большой потере силы. Гораздо проще разм_ельчающая машина Сименса из Гоrенгейма (фиг. 2 и 3). Существенную часть ее составляет горизонтально лежащий конический барабан В, внутри которого вертится вал, по сторонам которого находится несколько ручек се и dd, снабжен­ ных в~льками. Картофель) положенный в барабан из чана А, раз-' давливается вальками и выдавливается ими чрез сито, находящееся на нижней стороне барабана. Ручки се и dd так укреплены на QСИ а, ч.-rо он~ Gоставляют в~нrqо,бvазную. ~Щ.Hl.iJQ. Ручки се вместо
746 ВИНОКУРЕНИЕ, § 15 валы<ов имеют решетчатые рамки. Шей1<а О, лежащая между чаном и барабаном, содержит два шестиугольных валька е, посредством обращения 1<оторых производится предварительное размельчение .., Фиг. 3. Прибор для растнрания картофеля, разрез. картофеля. Чрез трубу f производится Rведение солода, состоящеrо из 1 кr солодовой муки и 100 л воды при 40. -50n Ц, из сосуда Е 8 барабан, что делается не столько с целью образовать сахар, сколько затем, чтобы воспрепятствовать истертой массе скататься в комки. Картофель чрез от­ верстие g выходит в ящик D. Вообще при этом аппарате на 100 кг картофеля нужно 16- 20 кr, или литров, воды (в1<лю­ чая сюда и солод). Этим аппа­ ратом можно В- час размельчить Фиг. 4. Прибор для отделения шелухи 35-40 ц картофеля. от растертого картофеля. Там, где по причине обложе- ния податью количества затора должны обращать внимание на сбережение заторного пространства, пользуются; по предложению Гартмана и Сиrля (Siegl), для всех твердых веществ, как то: картофельной шелухи, солодовой кожуры ' и проч., которые занимают обложенное податью пространство, однакож не способны преобразовываться в спирт, применением центробежной силы. Фиr. 4 представляет машину, служащую для этоrо. Она состоит из sосьмиугольноrо стаю<а, имеющего вид.
ПРИГОТОВ~ЕНИЕ ЗАТОРА ИЗ I<АРТОФЕЛЯ 747 барабана в 5-6 футов длины, обтянутого проволочной сеткой. }l{елезная ось двигается на двух подстав1(ах. Жидкий затор про­ ходит чрез отверстия сита, между тем I<a1< шелуха и проч. соби" рается в самую ширш<ую часть стаю<а и оттуда выкладывается. Хотя этот аппарат не вполне удовлетворителен, однако в основании его лежит правильное понимание невыгоды употребления весьма густого затора. §16 Затирание. Картофель, равным образом I<ак хлебные зерна, от прибавления солода солодится, т. е. при этом крахмал превращается в сахар (глю1<озу). Пользуются ячменным солодом, потому что он действует сильнее и выгоднее других родов солода, однако нередко употребляют также ржаной солод, смешанный с ячменным. Зеленыtt солод действует сильнее, чем сушеный, и дает большую добычу спирта. Отношение солодовой муки к картофелю принимается раз­ Jiично: у одних господствует мнение, что на 100 частей картофеля достаточно 2-3°/0 ячменя (в солоде), другие хотят, чтобы бралось 10°/0 ячменя. Мы могли бы здесь с верностью положить среднее количество, и в самом деле более всего употребляется прибавление t< 100 частям картофеля 5 частей ячменного зеленого солода. Сто частей н:артофеля (содержащего почти 20°/0 крахмала) дают сред­ ним числом 17. 3 части безводного экстракта в сусле, 2 части ячменного солода дают 3 части безводного экстракта; потому добыча спирта распределяется по этим двум материалам. При обы1{новенном затирании картофеля его берется немного больше, чем при затирании хлеба, именно почти в отношении сухого вещества к воде, 1\ак 1 : 4.5; 1 : 4, даже 1 : 3. Ясно, что большое содержание воды в 1<артофеле при этом отношении взято во внимание. Картофель, как было с1<азано в первом выпуске, содержит 72-75°/0 воды. Если принять, по Баллингу, содержание воды средним числом в 72.5°/0 , то 27.5 1/ 0 сухих веществ будут состоять из: Крахмала .. " . Клетчатки . . . . Составных частей сока . 21.125 2.250 . . , 4.125 27.500 Альбумин составной части сока, составляющий почти 1°/0 , свер­ тывается при варении картофеля и делается оттого нерастворимым. Во вре~tя варения 1<артофелн почти 1 часть вымывается, так что почти только 2°i0 составных частей сока переходят в сусло, кото­ рые, одна1<0, по большому содержанию соли, смотря цо знаку сахарометра, дают пока~щшя в 3°/0 • СтQ частей ПЬfсущенноrо
748 В Иl-IOIO'PEI-IИE, § 16 крахмала дают 82 части э1<стракта в сусле. На 100 частей кар­ тофеля употребляется 5 частей ячменного солода, который доста­ вляет 60°/0 э1\стракта. А потому содержание ЭI\стрпкта в сусле, при различных отношениях смеси сухих веществ и воды, предста­ вляется следующим образом: Отнош~1111е Вес с:а1ес'1 Сухое в~щсство COCTOIIT ltЭ 1 ::. ~о 3u >-. о с-:$ u~~ :аоо = =i::; Э t\стрнктное соде ржанне 1-\11лоrрамм1.i1 1 1 1 1 1 1 1 9 8 1 6 5 4 3 1·~0 ню 100 100 100 103 100 900 1 810 700 } 600 1sA Р:о] 500 400 J 30) 100 3J7.б сырого 1\арто- фсл 1 в 27.5t'1/o 84.fi\GJo} 1 17.ЗJ 1 sз.~в· 3 9.24 62~5 3 9.22 23.32 71.74 Ко.1111честпо , . сусла 1 к11ло" 1 про· rрамъsь1 центы 982.7 882.7 782.7 682.7 582.7 482.7 382.7 7.38 8.12 9.16 10.50 12.31 14.86 18.74 После того 1<ак картофель будет размельчен, он приводится в прикосновение с размельченным же солодом. Если употребляют сухой солод (высушенны~ солод), то самое лучшее, l{ОГда он будет измолот как можно ~1ельче; напротив, зеленый солод дол­ жен быть только раздавлен. Так как начало солода, обращающее: крахмал в глюкозу, так называемый диастаз, растворимо в воде,. то, кажется 1 будет рационально, если раздавленный солод пред. ero употребJiением затереть с холодною водою и оставить с неН1 на несколь~о времени стоять. Затирание происходит в заторных чанах, форма которых бывает овальна, когда затирание произво · дится руками; она бывает круг лая, когда затирание производится посредством механической силы. Ручное затирание производится сделанными для того .мemaлJCaJtu, которые называются заторным веслом, когда они в широком конuе имеют форму в одном или в двух местах продырявленной лопаточки, и Moischharken, когда имеют вид грабель. При больших производствах употребляют боль­ шею частью заторные чаны с мешалками или заторные машины, описанные на стр. 151.* Чаще всего р1сположение всех снарядов есть сле.1ующее: наверху сбоку ставится паровая бочка для распаривания картофеля, при ее отверстии помещается снаряд для разминания варе~ого картофеля (чаще всего валы); измР.льченный картофель ~ Технологш1 по Вагнеру, вып. 111, СПб.J 1862. [Пpri.Jr. ред.].
1Il'J,ll'OTOBЩ~HH~ 3АТО~Л НЗ КАРТОФЕЛЯ 149 нрямо о·rсЮщi надает в затор11ыи ча11, так что валы, служащие д;ш растирания, помещаются на 1<рышке заторного чана. В заторный чан проводится сверху труба д;ш холодноИ воды, а сбОI(У труба от парового котла. В дне чана сделаны два отверстия с затыч- 1<ами, служащие для спус1<ания готового затора в бродильный чан и для спус1<а воды. В середине чана на его дне у1<репляется чугун- .1 Фиг. 5. Машинный заторньIJ! чан с валамп. ная стойка, оканчивающаяся наверху горизонтальным коническим колесом. В этой стой1<е находится подпятник для вращающеl!ся оси, движимой сверху. На этой оси сидят два подпятника для двух горизонтальных осей. В эти подпятники упираются две горизон­ тальные оси мешало1с Эти оси снабжены коническими вертикаль­ ными зубчатыми колесами, так что зубцы их задевают за зубцы неподвижного горизонтального колеса. Вследствие этого при дви­ жении главной вертю<альной оси горизонтальные оси будут опи­ сывать круги в горизонтальной плоскости, и в то же время ·
750 13 1--Ш О KYPEli НЕ, § J6 мешалки (сидящие на этих осях) будут. совершать круrовороты в вертикальных плоскостях. Tai(oe приспособление с11ужит для полнейшего замешивания. Весь тан:оИ снаряд виден на пр ила гаем ом рисунке (фиг. 5). Картофель из мельницы тотчас падает в заторный чан, и та к как масса крахмала уже бывае.т в виде клейстера и потому нахо­ дится уже в та1\ом состоянии) при котором диастаз солода может произвести образование сахара уже при те'i\1nературе ниже 65°, то следует только солоду дать надлежащую теl\шературу, чтоб он растворил находящийся там крахмал и способствовал увеличению добычи спирта. Та1< 1<а1\ l(артофель, выложенный из мельницы в заторныИ чан, горяч и потому имеет температуру высшую, не­ жели та, которая необхощнш д.r~я процесса, то температура истер­ того картофеля должна быть понижена 1<ак можно с1<орее для того, чтобы обращение в сахар шло как можно более с пользой. Ита1<, приемы при затирании 1<артофеля частью противоположны приемам, употребляемым при затирании ячменя, таI< как при последнем тем­ пература повышается, а не понижается. Прежде назначенного для затирания 1\оличества картофеля в за­ торный чан наливают определенное 1<0личество воды (на 100 I(Г 10 л) при 25-60°, смотря по времени rода, и в этой воде зати­ рают размолотый или раэдавленныf;t солод. После этого в затер­ тую солодовую муку кладут размельченный 1<артофель и тогда мешают до тех пор, пока вся масса 1\артофеля не будет перенесена в чан. Причем температура сусла возвышает·ся до 60-65°. Когда весь картофель затерт и температура сусла будет 63- 650, то мешалки останавливают и заторный чан по1<рыва10т. Об­ разование сахара 01<анчивается почти в l1/2 часа. Когда весь 1<рах­ мал исчезнет, то свойства затора существенно переменяются: он уже не бывает больше мутен, но становится прозрачным, приобре­ тает серыИ цвет и сладкий вкус. Хорошим призна1<ом хорошего затирания считается частное отделение жидких частей от твердых, именно от шелухи. Способ, предпоженный на стр. 156* для испы­ тания затора Посредством действия иода, и эдесь также может быть употреблен с выгодою. Что касается до количества глюкозы, то оно должно соответ­ ствовать количеству крахмала, содержавшегося первоначально в за­ торе. Однако даже в самом лучшем заторе часть ero находится в виде декстрина. Так как при брожении спирт образуется только из глюкозы, то необходимо употребление сахарометра, чтобы uкон­ чательно рассчитать приблизительно добычу спирта, а из одного относительного веса затора нельзя даже получить с1\олы<о"нибудь * Технология по Вагнеру, вып. III, СПб., 1862. [При.Ас. ред.].
ПРИГОТОВJIЕНИЕ ЗАТОРА И3 I<АРТОФЕЛЯ 751 приблизительно верные результаты, потому что декстрин оказывает свое влияние на удельный вес раствора. Потому для узнания каче­ ства затора в практи1<е часто дают преимущество упомянутым внеш­ ним призюшам пред ареометричес1<ими исследованиями. §17 Есть довольно много изменений способа затирания, при кото­ рых частью производится совершеннейшее размачивание I<рахмала и превращение его в rлю1<:озу, частью предотвращается обварива­ ние со1юда (умерщвление та~< называемого диастаза). Эти различ­ ные способы затирания могут быть рассматриваемы по следую­ щему образцу: 1 способ, при I<отором 1<артофепь и солод затираются сразу, а не отдельно и по частям: а) видоизменение обыкновенного способа, nри 1\отором солод сам по себе затирается и тогда к нему прибавляется весь картофель зараз; Ь) видоизменение, при котором 1<артофель и солод, каждый от­ дельно, затираются и лотом смешиваются . . 1 1 способ. Дробная картофельная прибавка (метода Галля). III с!lособ. Дробные картофельные и солодовые прибавки (метода Гумбиннера). . По способу Галля, на 550 кr картофеля употребляют 50 кг солода, 15 1<r овса и 2.5 кг овсяной мякины. Прежде чем карто­ фель совсем сварится, смолотый солод и мякину около одного 1<рая заторного чана обливают 25 л горячей воды, у другого края заторного чана замешивают солод с 35 л воды при 45° Ц. К этому затору nрибавлшот картофель в три приема" каждый иэ одной трети всего картофеля. После каждой прибавки хорошо затирают и fcoJ следующей приб2вкоЯ ждут до тех пор, пока J<артофельная масса вследствие образования глюкозы несколько разжидится. По методе Гумбиннера, к воде·, находящейся в заторном чане, прибавляют столы<о картофеля, пока аатор не сделается густ и не будет иметь температуры 50-60°. Тогда к густой массе при­ мешивают четвертую часть незатертой солодовая муки и не при­ бавляют нового картофеля и другой четверти солода до тех пор. пока масса не разжидится. Так продолжают поступать с карто­ фельной и· солодовой прибавкой и с промежутками между ними, no1<a не будет затерто все. Затор, оставленным для обращения в сахар, еще несколько раз взба.лтывается. Спустя 11/'J часа можно приступить J! остуживанию. Без сомнения, метода Гумбиннера со­ вершенно рациональна и в то же время удобоисполнима. Вместо примеси солода в сухом состоянии можно предложить употреблять ero предварительно затертым.
752 В ИI IОКУРЕНИЕ, §§ t7 11 18 OcmyJ1Cll6aJ·Шe 11 разведение производ1псн тш<им же образом, как было описано на стр. 168. * I<оJtичество прибавляемоll воды можно определить по табличl<е, помещенноН выше (стр. 739). В холодиль­ нике затор претерпевает изменения, которые частью выгодны, но частью невыгодны для добычи спирта. Выгодным изменением счи­ тается прибавление содержания сахара. В остуженном заторе за­ ключается больше глюкозы, чем прежде, - фа1\т, 1<оторыИ можно объяснить толы<о присутствием в сусле протеиновых веществ, которые нме ют свойство - де1сстрин охлажденного cyc;ia обращать в глюкозу. 1 Другое изменение состоит в образовании молочной кислоты, котораи всегда образуется при содействии особенного молочнокислого фермента на счет сахара. Молочная кислота об­ разуется тем обильнее, чем медленнее происходит охлаждение за­ тора до температуры брО»\ения. Лучшее средство понизить обра­ зование ее до невредящей степени состоит в возможно скорейшем охлаждении. Средства, притушшющие кислоты, ка1< то: мел, сода и натр, не устраняют образовании J<нслоты, но толы\о распола­ гают глюкозу 1< обращению в молочную кислоту. Причина обра­ :ювания кислоты лежит в nротеинообразном молочнонислом фер­ менте (levure lactique Пастера), 1<оторый при своем образовании изменяется тш<нм образом, что не действует больше I(aK фермент" Прибавление к суслу извести также неприменимо, потому что она не только превращает часть r токозы в смолистое вещество, но и позже прибавленные дрожди делает иедеНствующи~IИ. Кроме того, прибавление извести наносит ущерб питательности барды. Сове­ туют против этого употреблять известные части растении, содер­ жащие дубильное вещество, именно хмель, которые до некоторой степени предотвращают белковые вещества от преобразования no вредящий фермент, не производя при этом вредного влияния на барду. § 18. Приготовление затора поr.1ощью серной кислоты Преобразование 1<рахмала в rлю1<озу, кроме так называемого диастаза солода, может быть произведено разведенными кисло- 1 Всякое белковое вещество при определенной степенн разложения 11.меет свойство превращать крахмал в глю1соэу. Таковы, например) 1сровьJ желчь) мозговые вещества, дрождн, бел1сов11на проросшего ячменя, слюна, rнплое мясо. Мульдер хочет, чтобы слово дищ·таз было исключено нз науки,- он предлагает слово Satzmehlumbllder, н ему едва пн 11ем­ нибудь можно возражать с точ1си зрения химнческоii, потому что диастаз как отдельное химическое соединение не существует. Напротив, в техно­ логии оно может быть допущеноJ только чтобы под ним понималось со­ держание таких раз"1агающихся белковых веществ, 1соторые в состоя1ш11 превратить крахмал в глюкозу" * Технология по Вагнеру, вып. IIIJ СПб., 1862. [Прим. ред.].
1-1рнrо1·овлЕНИЕ Зt\ТОРА помощью CEPI-IOЙ кислоты 75З 'rами -·- именно разведенной серноt-1 1<ис1ютой, о чем было сказано во втором выпуске при описании производства I(рахмальноrо сахара. Этот способ приготовления сусла был предложен г-ном Леппе (Leplay). При этом производстве сыроИ I<артофель растирается 13 юнuу; эта I<аша I<ладется в большой чан и обливается большим 1<олнчеством воды. Крахмал, отделившийся из растертых клеточек ю1ртофельной I{аши, садится частью на дно чана, частью на рас­ тертую 1<артофельную массу" Стоящая сверху серая жидкость и в~1есте с неИ беm<овина 1<артофеля, 1<оторые затруднЯiот действие серной 1шслоты, удаляются помощью сифона. Устранение этой воды производится еще проще, 1<0rда в чану находится та1<ая ·rруб1<а, посредством l(Оторой можно выливать жищ(ости из затор- 1-101,0 чана, 1<а1< описано на стр. 150. * Промывание должно повторять 1-1есколы<о раз. Сама жидкость может служить для СI{ота или как пнтье или д.ТJя смачивания сухого 1<орма; разумеется, она не так пита­ телы1а, 1сак барда. Между тем как картофель промывается, в дру­ гом чану потребное количество разведенной серной кислоты нагре­ вается почти до 1<ипения помощью паровой трубы. На гектолитр ю1ртофеля полагается [от] 1.5 до 2 кг английской серной кислоты и на разведение ее 3-4 л воды. В эту н:ипящую жидкость по­ степенно юшдется промытая 1<артофельная каша. Варение продол­ жается до тех пор, по1<а в жидкости не останется нисколько крах­ мала и де1{стрина, присутствие которого узнается иодной настой- 1<0И. Проба жидкости, смешанная в пробирном сосуде с крепким спиртом, не должна окрашиваться молочным цветом, - в против­ ном случае варение должно продолжать. После почти пятичасового варения образование сахара О[<анчивается. Жидкость переливается в чан с двойным дном и, для отделения свободноА клетчатки, спу­ с1<аетсп в др угоИ чан, где нейтрализуется мелом. Жидкость, сце­ женная с гипса, приводится в брожение помощью затора, содер­ жащего солод и дрожди. Практиt<а еще не решюш окончательно о достоинстве способа Лепле. В том, что об нем говорили до сих пор, находится много противоречий. Вообще все суждения соrласуют~я в том, что с но­ вым способом связано вообще меньше выгоды: чтб сберегается в солоде, то поглощают издержки на серную кислоту и на .то­ пливо, которого при nродолжительнейшем варении употребляется значительно больше. В хозяйствах, которые некоторым образа~ основаны на производстве спирта, в которых винокурение соста"' вляет средство приготовления корма, едва ли можно ввести_ с~Р-: ную 1<ислоту, хотя она имеет ту выгоду, что весь декстрин пре­ вращает в глюкозу, чего не бывает при употребле~ии солода" * Технология по Вагнеру" вып. Ill, СПб." 1862. [Пpu.Ar. ред.] 48 Д. И. Меи.целеев, т. XVll.
154 ВИНОКУРЕliИЕ, § 19 Напротив, нажется, что при собственно спиртовом производс.тве, 1<оторое вовсе не связано со с1<отоводством, там, rде можно до­ стать дешевые горючие материалы, а также в землях, где пла­ тится подать с солода, особенно при дороrоИ цене ячменя, сер­ ная l{Ислота заслужиnает внимания. Там, rде обложено податью количество затора, в пользу серноИ кислоты говорит еще то, что 4 гл сернокислого затора заключают столько же преобразован­ ного картофельного I(рахмала, сколы{о 5 гл обьшноnенноrо соло­ дового затора. §19 Броженае картофельного затора. Прибав1{а дрождей к осту­ женному аатоrу в бродильном чане деВствует точно таlС же, 1шк и при заторе нз хлебных растений (стр. 740). Как средство, про­ изводящее брожение, употребляются также пивные дрожди. На 100 кг кладется 1-2 л ЖИДl(ИХ пивных дрождеИ или 8/.J:-1 l{Г прессованных дрождей. В н:артофельном заторе r<роме со1юдовоИ и хлебной шелухи находится еще мелко растертая I(летчатI<а; эти вещества при брожении всплывают на поверхность и образуют на ней покрышку, их оставление и влияние производят замедление в ходе брожения. На этом основании различается правильное и неправильное бро,1Сение. Первое начинается спустя 4-6 часов после прибавления дрождеf.l и идет в продолжение времени, соот- ветствующего количеству положенных дрождеИ и температуре. Брожение идет спокоf\110, не бурно, - всплывшие вещества 1<:а1( бы перекатываются, причем они, вроде кругового движешш, с одноtt стороны, опус1(аются, с другой - поднимаются из затора. Иногда nокрыш:<а вздувается наподобие бродящего теста и подни­ мается до тех пор, пон:а не выt~дет углекислый газ, после чего она снова опускается (прилив и отлив). Напротив, неправиль­ ные брожения бывают под покрыrшсой и без n01cpыtu.1(u. При брожении под покрышкой она в продолжение брожения лежит неподвижно, и оно, обыкновенно, бывает недостаточно успешно. Причину этого должно искать в ошибочном процессе затиранья или в несовершенном превращении в сахар, в малом 1<оли­ честве дрождей или таю1<е в низ1юй температуре затора или того места, где производится брожение. Когда во нремя брожения покрышка будет прорван.а и пена будет выходить поверх ее, то хотя это брожение и будет сильнее, чем то, J{оторое происхо­ дит под ПОI{рышкой, однан:о результат ero все-таt{И неудовле­ творителен. Равным образом, когд~ брожение идет без поl{рышки, то это есть доказательство слабого брожения, потому что образо­ вание углекислоты проис~одит недостаточно сильно для того, чтобы у~ержать rушу на поверхности затертой жидt(Ости. При
11Pl1l'OTOBЛEI-iИE ЗАi'OPA ИЗ CBEI<.тibl 755 нормальном брожении затор после 60-70 часов перебродит и будет готов 1< перегонке. Остальные свойства брожении 1<артофельного затора совер­ шенно подобны свойствам брожения пивного затора (стр. 1 73*): температура бродящей массы возвышается тем более, чем больше 1<оличестnо эатора, чем больше в эаторе бродящего э1<стра1<та и чем совершеннее и с1Сорее идет брожение, - другими словами, температура находится в !Jримом отношении I{ l{Оличеству ааl{лю" чающеИся глюt<озы или 1< количеству происшедших проду1<тов: дрождей и спирта. Тщательных изыс1<аний над температурою в бро­ дящем заторе в различных вышеупомянутых родах брожения до сих пор еще не сделано. Достойны 3амечания толысо изыскания ·Келлера, по 1<оторому температура: П рн брожешш с 1,атающейся по1срышкой . . . » » безпо1срышю1........ » » ПОДПОI{рЫШIСОЙ•••••• » » с прорванной покрыш1со1I . 15 -1в~ ц 10 -13 5-7 2.5- 5 у,величение объема бродящего эатора незначительно и соста" вляет то11ько 0.25°/0 первоначального объема. Процентное содер­ жание сахара, 1<ак и в пивном заторе, до и после брожения на­ ходится в прямом отношении 1< I<оличеству перебродившей rлю- 1<озы и дает твердую точ1<у опоры 1< суждению об успешности брожения. Картофельное сусло, по1<аэывающее, по Баллингу, при 17°.5 Ц 16()/0 э1<страктноrо содержания, п01сазывает: ПО JICTCЧCJIJlll 2.:J 'ltlCOB : • • )) ))48» » » Gб» no с3харометру JQO/o 2 1 ~ричем оно может итти u rteperoш<y. l{ажущееси потребление ГЛIОl(ОЗЫ есть 16-1=15°/0 сахарометра 1 а степень брожения Эа- 15 тора 16 = 0.937. Брожение было та~< называемое 1<ружащееся. Спустя 40 часов температура поднялась около 15° Ц~ Вместимость чана была 60 эймеров (3384 л), температура места броже­ ния 12°_5ц. § 20; Приготовление затора из свеклы Употребление для производства· спирта таI{ИХ растений, в 1<ото­ рых тела, образующие спирт, находятся уже в состоянии 1<ристал ... личесr<оrо сахара или глюкозы, избавляет от обращения в сахар или процесса соложения, и потому такие продукты могут итти в брожение, каt< только будут разрезаны клеточки, содержащие * Технология по Вагнеру, вып. III, СПб., 1862. [Пpll.1JC. ред.] 48*
В 1iJ-IOl<YPEHИH. § .20 сахар, и сахар будет надлежащим образом растворен. Большая nьt" года, происходящан от минования процесса соложения, бросаетсн слишком в rJшза для того, чтобы мы не должны быш1 всеми силами стараться достигнуть ее и ввести для производства спирта расте­ ния, содержащие сахар, вместо содержащих I<рахмал. Причем, однако, мы должны заметить, что такое, содержащее сахар, вещество только тогда может иметь приложение) когда оно сносит существующее количество пошлины и удовлетворяет требо­ ваниям, которые выводятся из техничёс1,ого и мерн:антильного взгляда на спиртовое производство. Между растениями, заключающими сахар, заслуживающими вни­ мания как спиртовые материалы, находятся сахарная све1<ловица, описанная во втором выпуске, и морковь, о которой было гово­ рено выше. Здесь мы рассмотрим только винокурение из све1<ло­ вицы. Сахарная све1<повица особенно ценна 1сак спиртовое расте­ ние в те годы, l{ОГда 1<артофель вследствие I{артофелыюй болезни не годится для употребления в пищу; также еще" 1<оrда вслед­ ствие ни3I{ОЙ цены сахара и большого количества пошлины произ­ водство сахара из свекловицы не 01<упа.ется. Све1<лоnица содержит на 100 частей: Cozca•••.•• . . . •. •96 Нсрастворнмых веществ 4 100 Получение со1<а, 1<ак оно просто ни кажется, 11еобы1<новенно трудно, потому что растертая свекла" несмотря на богатство сока, образует очень плотную мезгу, что· видно из того, что 4°/0 (твер-­ дых веществ) клетчат1<и и пектозы достаточны для удержания 96°/0 сока. Это губчатое свойство све1\ловичной мезги препят­ ствует преобразованию всеU све~<Ловицы в сильно сгущенный за" тор, и до сих пор не найдено было средства разжижа1~ь мезгу. Если б мы могли заставить совершенно перебродить плотную свек­ ловичную мезгу, то 100 кг ее дали бы 6 л спирта, т. е. такую добычу, I{оторая даже при самых низких ценах спирта позволяет выработ1<у его из све1<ловицы. Так как совершенное переброжение свекловицы невозможно, то потребно обрабатывать сок свекло­ вицы и получать его 1<ак при производстве свекловичного сахара - ч_рез выжимание и вымачивание, подробно описанные во втором ~ыпуске. Смотря по роду получения сока, мы можем различать следую- щие способы: 1. Получение сока чрез растирание (превращение 'в мезгу): а) выжимание; Ь) отделение в центробежном аппарате.
ПРИГОТОJЗЛЕI-IИЕ ЗЛТОРА ИЗ СВЕI<ЛЫ 757 2. Получение со1<а чрез вымачивание, причем: а) кус1ш све1<лоnицы промывают холодною или горячею водою [способы Сименса и Дюбрюнфо (Dt1brunfau1t) и др.]; Ь) 1<ус1<и све1<ловицы промывают горячими остат1<ами (бардой) -от предыдущей перегош<и спирта {способ Шампоннуа (Chшnpon­ nois)}. 3. По способу Лепле и по изменению его Плюхартом {Plucl1art) размельченную сnеr<;ювицу подвергают брожению, не выделяя из нее со1<а и не прибnnляи дрождей, и выгоняют спирт иэ перебро­ дивших 1<ус1<ов сnе1<ловицы посредством горячих водяных паров. Что I<асается до noдy'tCflllЯ с01са ttpea растирание и вы;нсилrа- 1mе или чрез отделение све1словиrию20 corca по.мощыо центро­ беJ1сны. ~ .J.tamuн, то оно, без сомнения, будет самое выгоднейшее для спиртового фабриюшта, I<orдa соединяются винокурение из 1<артофеля и из свекловицы и 1<оrда сок све1<ловицы употребляется для охлаждения густого I<артофельного затора. Такое применение, однш<о, во многих землях не имеет места вследствие наложения пошлины; но и там нечего возражать против сгущения свеклович­ ного со1\а посредством выпаривания. Сгущение сока до та1<ой точки, при 1<отороН объем его заr<mочает столы<о сахара, с1<олы<о объем соложенного ю1ртофеля, и притом при столь малом отношении твердых составных частей I{ воде, что брожение может происхо­ дить невредимо, по Троммеру, есть единственный путь (в Пруссии и вообще в землях, где обложено податью количество затора) при­ вести све1<ловицу в параллель с 1<артофелем, т. е. употреблять ее с та1<ой же выгодою при спиртовом производстве, как картофель. Сок смешивается с серною I<ислотою, которой кладется 1°/0 про­ тиву сахарного содержания. Серная 1<ислота производит то, что сок бродит без прибавления дрождеt-1. Брожение начинается при 18-20°, температура не должна возрастать выше 20°. Прибавле­ ние серной 1шс.11оты производит еще то, что весь сахар претер­ певает спиртовое брожение и не происходит ни молочной кислоты, ни слизистого брожения. Избежание образования этой кислоты со­ ставляет главную эадачу приготов.'lения спирта из свекловицы. При -приготовлении сахара из све1<ловицы леrче всего производят вред­ ное изменение со1<а преимущественно содержащиеся в свекловичном _соку азотистые вещества. Потому при курении вина из свекло­ вицы I<райне необходимо удаление или уничтожение вредного дей­ ствия эт[их] веiцеств. По показаниям Сименса, благоприятнейшие результаты в рассуждении добычи спирта дает брожение затора, приготовленного из только что сваренной или испаренной (следова­ телыю нагретой) свекловицы. При этом поступают следующим об­ разом: свеr<ловицу, разрезанную на кусочки или ломтики, для уни­ чтожения вредного втщния ея _азотист~~~ с9стцвны~. частей пр_~жде
758 ВННОКУРЕНИВ, § 21 всего нагревают с определенной пропорцией воды до тех пор, пока она не сделается вялою, а потом промывают. Промывание или вы­ мачпоание завянувших 1<усоч1<0в произnодится по способу вымачи­ вания Домбаля (Dombasle). Очищение сnе1<ловичноrо со1<а произво­ дится чрез нагревание с серною 1п1слотою (на 1ООО 1<r све1<ло­ вицы 1 кг серной ю1слоты). Из све1<ловицы, сырой со1< I(Оторой по1<азывt:1л 14°/0 по сахарометру, получается очищенной жид1<ости 12-13°/0 по сахарометру, которая приводится в брожение по-. мощью осадочных пивных дрождей (36 ц све1<ловицы дают 100- 112 л водки в 50°/0).1 §21 По способу Шампоннуа, вместо воды, д;1я npo.1JtЫtJaн.un 1'усоrисов светсловш~ы употребляется барда. Шамповнуа полаr.ал, что этим он нашел средство ничего не изnлен:ать из свекловицы, при употре­ блении ее в спиртовом производстве, I<роме ее сахарного содержа­ ния. Но этот способ не распространился даже · во Франции и применяется только в маленьких вино1<ур11ях, где получение из свекловицы хорошего I<орма ценится выше, чем совершенное упо­ требление ее для производства спирта. Лепле, юн< бьшо упомянуто выше, подвер1"ает всю массу свек­ ловицы брожению и переrош(е. Этот способ не отличается удо­ влетворительною добычею спирта, одна1<0 он важен для сельского х.озяина потому, что применим ~сак для среднего, так и для боль­ шого производства, а таю1<е и потому, что доставляет отличны'1, сгущенный) легко сохраняемый 1<орм. В чан вместимостью в 80 гл, заключающий 44-45 гл сока уже перебродившего, I(ладут 2200 I<r промытой и разрезанной свекловицы. потом прибавляют туда 4.5 -5 л серной кислоты. Све1<ловица удерживается над жидr<остыо помощью продырявленной тяжелой покрышю-1. Скоро происходит брожение и, если температура поддерживалась Оl{ОЛО от 25-28°, оканчивается в 10-12 часов. Когда дпя начала производства не­ достает уже бродившего свеr\ловичного со1<а, то он производится вымачиванием в теплой воде кусочков свекловицы и прибавп[ением] к это~1у пивных дрождей. Мы опускаем дальнейшее описание остальных способов при­ готовления виннобродящеrо затора из свекловицы. 1 Многочисленные опыты над различными родами обработки свскпо" вицы для спирта были таю1{е сделаlJы в Всйхенстсфане под надзором Гель­ фериха (Helferjch). Лучшие результаты былп получены при све1словице пареной и потом растертой по:мощь10 терки. См.: Zeitschrift des landwirt- schaftlichen Vereins in BayernJ 1856, стр. 194-202.
СПИРТ из остлтков·от ПРОИЗВОДСТВА САХАРА из ТРОСТНИКА 759 § 22. Спирт из остатков от производства сахара из тростника и свекловицы На А1·1ти11ьс1<их островах, а таю1<е и в Ост-Индии остатки от сахарного производства, 1<ак то: сахарная пена, пато1<а и проч., приводятся в брожение, и перебродившая жид1<ость подвергается переrо1-ше. Вод1<а, полученная чрез перегонl{у разведенной водою и перебродившей пато1си сахарного тростни1<а (см. выпуск второй), носит n анrлийс1шх I{олониях название ро.ма {Rhшn (Tassia) }, на Мадагас1{аре и Иль-де-Франсе название гильдава. Части, прежде всего перешедшие при переrою<е, за1<лючают в себе особенный аромат рома. Чрез брожение и nерегош<у пены сахарного тростника получается жгучая остро1<ислая водt(а, I{оторая обьшновенно дается ч~рным работн~ш:ам и называется негратлнс1си.лt ро.лtо.лt. В Англии и Германии приготовляют много обыкновенного рома, причем n разведенную пато1<у от рафинировки сахара кладут дрождей и спустя 3-4 дня перебродившую жидr<ость перегоняют. Свой­ ственный рому запах происходит от маленьJ<оrо количества эфира летучей жирной 101слоты, пеларrоновоrо эфира. В некоторых местах вшшобродящую жид1<ость настаивают перед перегонкою с ароматичес1<:ими веществами, I<:ак то: персиковыми листьями, три­ листню<ом, корой а1<аuии и проч. Патоt<а, образующаяся в большом количестве при свеклосахар­ ном производстве (выпуск второtt), служит также для приготовления спирта. Однако пато1<а саьrа собою очень трудно совершенно пере­ браживает. Но если мы прежде устраним щелочные свойства патоки и помощью варения патоки с разведенною серною кисло­ тою переnедем тростнин:овыМ сахар в некристаллическийt т.о бро­ жение легко начинается и приходит к 1<онuу. Для этой цели к патоке примешивают разведенной серной кислоты (на 100 кг патоки 1<ладется 1 кг английской серной кислоты), тогда смесь варят в продолжение почти l1/2 часа, потом разводят ее водою до 7° Боме и примешивают к ней :nрождей, при температуре 22°, действие I(оторых усиливается помощью предшествующего смеши­ вания их с ячменною солодовоr~ мукою и оставления бродить смесь. Таким образом приготовленные дрожди содержат часто столько свободной кислоты, что прибавка !{ патоке серной кис­ лоты делается не необходимою (ка1<, например, на заводе Роберта в Зеловице в Моравии). Брожение оканчивается спустя 3-4 дня, после чеrо приступают I< ттереrонке. 100 I<r патоки дают средним числом 40 л водки. Однако для добычи спирта ничего нет опре­ деленноrо, потому что патока имеет очень различное сахарное содержание и самая выгодная пато1<а для сахарного фабриканта с;одержит едва 34°/9 сахара. Первqначапьно противный защ1х св~к-
760 ВИНОКУРЕiiИЕ, § 22 ловичнрй водrпr (све1<лович1-юе сивушное масло состоит из малого количества nроппловоrо спирта, потом бутилового и амилового спиртов, пеларгоновой и 1<априловоН 1п1сJют, сверх того новейшие изыскания сде,rуали вероятным присутствие в нем смеси эйнанти­ Jювой, каnроновоН и валериановой 1<нслот) от долгого стояния большею частью 1·еряется. Оставшийся после пере1·оrши спирта остаток в 1<убе перерабатывается в поташ. 1 Должно заметить, что сахарную патоку, назш1чеш-1ую для ви110- 1<урения, необходимо первоначально рnзвести таf{ИМ колю1еством воды, чтобы раствор имеJ1 I<репость от 18 до 20° по Баллинrу, т. е. содержал ОI(оло этого процентов сахара. Чтобы узнать, сколько нужно взять воды или сколько поместить ш1то1<и в имею­ щиИся бродильныf\ чан, необходимо знать содержание сахара в патоке. По одному из способов, описанных с подробностью в выпуске 11 * (стр. 62 и ел.), определяют истинное процентное содержание сахара в _пато1<е. Положим, нашли, что 100 фунт. ее содержат 55 фунт. сахара. С1<олько фунтов нзять тш<оИ патою-1, чтобы вышло 150 ведер водяного раствора, содержащего [20] 0/ 0 сахара? Весь такой раствор будет весить: 150 х 30 х 1.086 = 4887 фунт. Ч11сло Вес ведра Уд. вес Вес псеrо са· ведер вод1~1 в фу11" сахарного x:ipнoro р~с- тах раствор3 тnора Этот вес будет состоять из 80°/0 воды и других подмесеf.1 и из 4887 х 20 20°/0 сахара; следовательно сахара в нем будет 100 , или 977.40 фунта. Чтобы взять 977 фунт. сахара, должно иметь пато1си х фунтов. 100:55=х:977.4, откуда х=1777 фунт., или 01<оло 47 ведер, потому что ведро такой патоки весит около 38 фунт. Та­ ким образом можно точно делать все расчеты. О выходе спирта можно судить по следующей приблизительной пробе. Определяют сперва Баллинговым ареометром (показывающим проценты сахара) крепость затора; нашли, полоirсим, 18°/0, после конца брожения ~ем же прибором вновь определяют крепость перебродившей . жидкости; положим, нашли 4°/0 , тогда берут разность обоих по­ _ каэаний = 18-4=14 и помножают ее на 0.45, получится про­ изведение 6.30, которое и п01<ажет число процентов безводного спирта, заключающихся в полученном перебродившем заторе. _ 1 Подробное описание обработки патою-1 от свеклосахарного пропз" водства для спирта находится у Валысгофа «Der praktlsche Riibenzucker- fabrjkant», Braunschweig, 1858, стр. 258-269, откуда и заимствованы не­ которые добавленные здесь подробности. * Технология по ~агнеру, вып. П~ СПб,_ 1862. JПри.м. ред.J
СПИРТ ИЗ ВИНЛ 1-1 BИI-II-IЫX ВЫЖИМОК 761 § 23. Спирт из вина и винных выжимок Пере1·011ю1 спирта из nина осоuешю производится во Франции, а тшо1<с n Испании и Портуrплии. Во Франции считшот ежегодного производства nишюrо спирта или франuузс1шИ водю1 в 450 тыс. гл n 85°/0 и 400 тыс. г11 nод1<и в 60°/0 • l{nчество из ви11а перегнан­ ной водr<и зависит от степени свежести виноград;~, от более или менее старате1rы1ых брожения и персго1ши, от большего или мень­ шего взаимного смешения жидю1х начал вина. со спиртом, от старости ви11а и от рода его. Старые вина дают лучшую вод1<у, •1см молодые. Вина, полу•1е111-1ые по способам Галля и Петио, осо­ uсшю годны для перегощп1 (стр. 81-83*). Изменившиеся вина дают то11ько низшие сорта вод~<и. Белые вина преимуществуют iтеред 1<расными, потому что они дают больше выгоды и раньше поспеоают 1< перегош<е. Достойно замечавия то, что те фран­ цузс1<ие вина, 1<оторые нехороши 1<ак столовые вина и I(оторые очень трудно сохраняются, дают лучшие водI<и. Такие вина назы­ ваются B1asen\veine, vins de clншdiere. Вина с земляным ВI<усом дают своn в1<ус тшо1<е и перегнанным из них вод1<ам. Тш<, неко­ торые вина Дофинэ дают вод1<и, которые пахнут и имеют в1<ус флоре11тинс1<оrо фиалt<овоrо 1<ор11я. В1<ус вина из Cбte-Rotie и вкус сланца, свойственный мозельским винам, находится также и n перегнанных из них водl(ах. Свежепереrнапная водка бес­ цnеrна и остается без цвета, если тотчас же разливается в бу" тылI(И. Если, напротив, их сохр~няют в бочках из дуба, то они растворяют часть 1<рас1<и и э1<стра1<тив1юго вещества дуба и при" нимшот желтоватое 01<рашива11ие. Лучшие сорты ·винных водок перегоняются в департаменте Шаранты (Clшrente); все они в тор­ говле носят название 1Соньл1са и отличаются особенным пряным вкусом, 1<оторому до сих пор тщетно старались подражать. Коньяк различают ка1< лучшиЯ шампански~t коньяк и 1<ак древесныА I<оньяк) последний сорт ниже. За сортами 1<оньяка идут следующие низшие сорты водок: Сен-}Кан д' Анжели (Saint Jean d' Angely), Сентонж (Saintonge) и Они (Auпis), Сюржер (Surgeres), Може (Mauge)) Ла Рашель (la Rochelle), Марманд {Marmand) и Арманьяк (Ar- magnac). Из виноградных вы:нси.Аю1& и из винных подонотс также пе­ регоняют водку (водн:а из выжимок и друзс1<ая водка) (стр. 71 *). Разрыхленные выжимки обливают водо10, потом их хорошо обра" батывают и дожидаются начала брожения. Образующаяся при этом теплота дает меру для прибавленного количества воды. Бродить * Техно~оrця щ> В~гнеру, вы~. III, СПб.,. 1862. [Прll..М. ред.}
762 BИI-lOIOIPEliИEt § 24 оставляют или n бotJI(ax, или в ямах, обмазанных цементом. Пере­ бродившие выжимки перегоняются; первый д~1стиллат, 1<ажущийся мутным от примешанного 1с нему сивушного r.шсла, называется бла1-шетом и бывает довольно худ. Из него чрез новую переrош<у получают вощ<у в 50°/0 • Водю·I, полученные из выжимоI{ и вин­ ных поддонок, бывают низкой доброты. На Pettпe и Maf.tнe пере­ гоняется большое 1шличество атих водо1с. Все необходимое об друзсн:ом масле и I<оньяч1юм масле, 1<ото­ рые служат для поддел1\.и коньшса, уже было с1<азано (стр. 71 *). § 24. Перегонка затора Перебродивший зерновы~t и карrофельиыИ затор есть смесь летучих и нелетучих веществ, т. е. смесь веществ, l(ОТорые при нагревании не переходят в пар (не улетучиваются), и та1шх, которые при этом образуют пары. К первым принадлежат: соло­ довая шелуха, неорганические соли, протеиновые вещества, раз­ ложившиеся и нераэложившнеся дрожди, янтарная 1<ислота, молоч­ ная нислота, глицерин и т. д.; 1( летучим - спирт, сивушное масло, вола и J;taлoe I<оличество у1<сусной 1<ислоты. Происшедшие от брожения летучие составные части затора отделяются от неле­ тучих помощью перегонки, причем летучие составные части пере­ ходят в пар и эти пары помощью остуживания снова сгущаются. Когда затор нагревается до кипения, то образуются пары, ко­ торые именно состоят из спирта и воды; следовательно полу­ ченная чрез сгущение этого пара жид1<ость есть смесь воды и спирта. Вода кипит при +IОО0 Ц (или 80°Р) при 760 мм баромет­ рического давления. Спирт 1<ипит при + 78°.3 Ц (или 62').6 Р). Так как точка кипения воды лежит на 21°.7 Ц выше, чем точка кипения спирта, то, может быть, моrут подумать, что если затор нагревать почти до 80°, то будет переходить толысо cnupпt" вода же будет оставаться. Но этого~ ка1< известно, не случается, и точка 1<ипения смеси воды и спирта при всех обстоятепьствах при начале нагревания бывает гораздо выше, чем точка 1<иnения чистого спирта (на зтом основывается даже эб10лиос1Соn для определения содержания спирта в жидкости, стр. 45-51*), и образующиеся пары всегда будут смесь спиртовых и водяных паров. Причину этого составляет частью сродство спирта I( воде, частью также испарение. Первое удерживает спирт и препятствует ему при точке * Т~хнолQrИЯ по Вагнеру" вып. III~ СПб., 1862. {Пptl.At. ред.~
ПЕРЕГОI-ШЛ ЗАТОРА 763 ero I<Ипения (при 78::>.3 Ц) отделиться в состоянии спиртовых паров. I<orдa помощью нагревания дойдут до точ1<и ю·шения смеси спирта и воды (она быnает при 90" Ц), то большая часть спирта обра­ }дается в парообразное состояние, потому что его точка кипения гораздо ниже; напротив, воды испаряется толы<о тш<ое I<оличество, сr<олы\о бы превратилось ее n пар, 1Соrда бы чрез воду, нагретую до 90°, пропустить струю воздуха. Образующиеся пары спирта при атом действуют именно I<aJ( струя rюздуха и принимают во время прохода чрез смесь спирта и воды аависящее от темпера­ туры 1<оличество водяных паров. Та(( 1<ак 1соличество па11ов, отде­ ляющихся от жидt<ости) находится в прямом отношении 1с темпе­ ратуре жидкости, то количество водяных паров в паровой смеси возрастает в пропорции, чем выше поднимается точ1(а l(ИПения смеси, на1<онец, до того, что 1<0гда достигнется точка кипения воды ( = 100° Ц), в отделяющихся парах уже не будет находиться и следа спирта. Потому при начале переrош<и пары состоят из болыиего I<оличества спирта и очень далого воды, далее из боль­ шего I<оличества воды и, 1ш1<онец 1 толысо из воды. Итак, посред­ ством простой перегонки затора мы не можем спирт отделить от друrих летучих составных частей затора. Напротив, если мы пе­ рервем переrош<у {или испарение, 1сак при пробе пива Ценнеl(а (Zennecl<), стр. 218*, и Фухса, стр. 225*} в надлежащее в_ремя 1 то мы получим в дистиллате 1 весь спирт с небольшим количеством воды, между тем 1<а1( остато1< переrою<и (флегма) не будет содер­ жать ни следа спирта. Дистиллат, состоящий из спирта и воды, называется вод1сой первой гон1си (полувино); если мы подвергнем его вторичной перегонке или сгущению, то дистиллат будет бо­ гаче спиртом. Та~<ие перегонки, или курения, вина мы можем продолжать до тех пор, по1са не достю·нем некоторого спир" тового содержания, которое уже нельзя возвысить посредством псрего1-ши. Последняя часть воды так упорно держится спиртом) что отделение ее посредством перегонки невозможно; 110 этого можно достигнуть, если в содержащий воду спирт положить ве­ щество, которое имеет большее сродство к воде, чем последняя I< спирту. Та1<овые тела суть, например, ед~<ая известь, сплавлен­ ный хлористый 1<альций и т. д.; при такой обработ1<е и следую­ щей перегонке получается абсолютный спирт, который в технике НИI(Оrда не употребляется в большом количестве. При сгущении вод1\и первой· перегонки прежде переходящий очень богатый спиртом дистиллат называетсq Vorlaнf, следующий Nachlauf. Два * Технология по Вагнеру, вып. III, СПб., 1862. fПptl.Al. ред.] 1 Днстиллатом на~ь~щ1етс;:я то, что перегналось н получено в холQ" ДИЛЬЮll\е,
764 ВИНОI\УРЕНИЕ, § 25 раза перегнанный спирт содержит 50°/0 чистого спирта; помощью перегонки можно пригdтовить спирт не выше 95°/0 • Остато1< за­ тора от перегоюп1 спирта называется бардой. §25 Теперь мы перейдем 1< разрешению вопроса: I<ш<ая теплота потребна для перегоню,1 известного I<оличества спирта? Положим, что требуется из затора перегнать в час 100 I<r спирта. Спирт, 1<отороrо точ1\а кипения лежит при 78°.3 U. при своем переходе ·в пары поrлоut.ает 207 един11ц тепла; его относительная тепло­ емкость = 0.622 (по изыс1<аниям Реньо 0.644);· из этого следует, что для перехода 1 1<г спирта от 0° в пары он употребляет 78.3 Х 0.622 + 207 = 255. 70 единицы тепла, следовательно, почти 4 / 10 тoft теплоты, которая nотребна для нагревания и обращения в пары 1 н:г воды от 0°. Так ка1< 1 кr 1<аменного угля может обратить в пары 6 н:r воды, то 1 кг н:аменного угля пренратит 6х10 ) впар15кгспирта(4 =15. По предыдущему можно та1<же вычислить потребление горю­ чего материала для смешанного пара. Пусть, например, следует перегнать вино, в котором спирт относится 1< воде 1<а1< 1 : 24. Опыт показывает, что для того, чтобы перегнать весь спирт, должно превратить в пар 22°/0 всей массы,. тогда дистиллат по­ казывает 17° Боме и состоит из 4.2°/0 спирта и 17°/0 воды. Если хотят 1000 кг этого вина перегнать в час, то должно превратить в пар ~20 кг жид1<ости. Эти 200 кг состоят из 42 J{Г СПИ рта 178 )) воды 220 .кг Количество 1<аменного угля, потребное для этого превращения в пар, будет: Для превращения в пар 42 42 J<Г спирта . 15= 2.81<г )) )) )) )) 178 178 ))воды....6 =29.6» 780 (780 )))до100°. . . 39 =20.О» » нагревания остатка Общее количество каменного угля . 52.4кг Из действительно пламенем нагреваемой поверхности перего­ ночцого куба мощно1 по предшествующим опь~там 1 состаJ;Jить себе
11E.PE[''Olil<A зл1~0РА 765 Ш>ш1тие о потреблении горючего материала на переrою<у. Так z<ак 1 I<В. м нагреваемой поверхности I(уба в хорошо построенном аппарате пропус1<ает 26 400 единиц тепла, то 8 1<в. м позволят перейти 211 200 единицам тепла, что при десятичасовом произ­ водстве составит 2 112 ООО единиц тепла. Для произведения этого количества полезного тепла потребно: 2 112 ООО Каменного уrлп 5600 i. =377J{Г Дерева 2112 ООО . 32002 =660 » Если дело идет об винокурении из 1<артофеля, то на 100 кг об­ работанного J(артофеля идет почти 15.1 1cr каменного угля, или 26.5 1<r дров. Произведение 1 1<r спирта требует 2 l<r каменного уrляJ или 3.3 1<r дров. §26 ·Перегонный aJlJ1apa11t, ка1< он употребляется для получения спирта, состоит в своей самой простейшей форме из четырех часте~J, именно: из бражного к}·ба, 1солпа1<а (шлема), холодильника и приемни1<а для принятия дистиллата. Куб, или бражный котел, обыкновенно делается из медных листов, реже иэ железных и обыкновенно имеет вид плоского l{Отла, I<оторыИ 01<анчивается вверху круглым отверстием 12-14 дюймов в диаметре. Дно бывt~ет или rлад~<ое, или в сре­ дине вогнутое. Для спускания барды непосредственно над дном приделывается сточная труба, снабженная краном. В nерхнеИ части 1суба находится еще сбоку надставная труба для наливания в куб затора. Вместимость куба соображается с количеством подвергае­ мого обработ1<е затора или с образующимся в данное время ко" личеством пара, что вытекает из положения, что для того, чтобы выгнать весь спирт, должно обратить в пар 25-30°/0 затора. 1 Один килограмм каменного угля среднего 1сачества дает средним чнслом 5600 едпннц тепла. 2 Один килограмм высушенного на воздухе дерева дает срсдним­ чllслом 3200 единиц тепла. Число для высушенного дерева= 4314 единицам тепла, как о том будет подробнее объяснено в выпуске VI «Технологии по Вагнеру», 1соторый будет 11меть предметом описанпе горючих материалов 11 ра­ цнональных способов пх употребления .для комнатного 11 фабрпчноrо отопления.
Bi11i0J<YPI::i·H·1Ё, § 28 Галль принимает, что из 200 J(Г обращаются в пар: В заторе ЗО/0 20 1сг ))»425)) ))))529)) » » 633» nричем отделяется на 1 1,г спирта 5.6 кг nоды 1» » 5.25.» » 1» » 4.8 » )) 1» )) 4.5 » >> l{oлnar(, или тлед) проводит образоваnшиttся пар из 1<уба в сгущающий аппарат. Хотя для этого может быть употреблена простая труба, однаl\о в простых перегонных снарядах предпочи­ тают делать l(Олпа1{ больше и шире, чтобы не толы<о отдеJ1ить частич1<и затора, которые грязнят дистиллат, во та1<же чтобы получить богатеИшиt\ спиртом продукт, потому что вследствие больше" поверхности пары претерпевают остывание, коtорое ме­ шает унесению nрежде сгущающихся водяных паров. Бопьшо~\ колпак имеет еще и ту выгоду, что он доставляет помещение расширяющемуся при нагревании затору. Tai< как объем пара во время остывания уменьшаетсл, то лучшая форма для 1солпа~<а будет в виде I<OH)'Ca. Холодuльн.и1сu имеют назначение не топы<о просто возможно совершенно сгустить пар, прошедший чрез шлем, и превратить его в капельную жидкость, но и то, чтобы охладить дистиллат до 16-17° или вообще до та1<ой температуры, при котороИ не происходит значнтелыюtl потери от испарения жидкости. Холодит)~ нюп1 не должны давать излишнего простора парам, потому что иначе во время перегонки проникнет атмосферныА воздух, 1<оторыИ перемешается со спиртовыми парами и при своем выходе или при своей перемене унесет перемешанный с ним пар и тем произведет потерю в спирте·; они должны быть устроены просто и прочно и допускать леr1'0 и совершенно чищение. Холодильники суть трубы из олова или меди (редко из свинца), которые охлаждаются водою или эатором в новых перегоночных аппаратах. Теплота пара, ко­ торая может быть в данное время поглощена холодильником, за­ висит от величины поверхности холодильни1<а, а также от раз­ личия температур внешней охлаждающей жидкости, касающейся nпоскости холодильника, и внутренней, I{оторая находится в со­ прикосновении с паром. Охлаждение тем сильнее, чем холоднее охлаждающая поверхность" Ка1< постоянный пункт для вычислений
nаРвrонkл элтdРл величины охлаждающеИ поверхности считаются, по Пе1,ле и др., следующие положения, вьtведенные из опыта. 1Один J(ВадратныИ метр (равен 01<оло 1О I<В. футам) охлаждающей поверхности (из меди в 1-1.5 линии ТОЛLЦИНЫ) сгущает в минуту 1.5 I<Г водяных паров, 1соrда средняи температура охлаждающей воды 25°, и 1 н:г водяных пароn, 1<огда эта температура равна 38:). Кан: средние из других многочисленных опытов мы можем принять следующие числа. Пусть средняя температура охлаждающей воды будет п0 Ц, тогда в 1tac сгустится 1п I<r воднных паров: Температура охлажда1ощеfi воды 25° 38 50 62 75 Сгущенные водяные пары, в rшлограммах 91.8 61.2 46.2 36;6 30.6 Мы можем принять по теории, что охлаждающая поверхность составляет средним числом половину нагревающейся поверхности. В прш<ти1<е, однш<о, дело бывает совершенно иначе, и охлаждаю­ ща~ поверхность составляет удвоенную или утроенную нагреваю· щуюся поверх•юст1J. J Прежде употреблялись прямые, косо идущие чрез охлаждаю­ щий сосуд медные трубы (так называемые Stichrбhre), I(оторые для того, чrобы сгущ~ть большее количества пара, дош1<Ны были иметь неудобную длину, потом были употребляемы спиральные охлаждающие трубы (впервые Глаубером в 1650 r.) . Та1<им обра­ зом происшедшие з.меевиrса, когда их длина и их диаметр нахо­ дились в прямом отношении к вместимости куба или к кол.ичеству сгущающихся паров, самым лучшиl't образом соответствовали требо­ ваниям, потому что nесь охлаждающиf.! снаряд занимал мало места, незначительное наклонение изгибов змеи составляло причину того, что сгущенные пары стекали медленно и потому жидкость, будучи долго эадерживаема в охлаждающей трубе, была надлежащим образом остужена. Невыгода змееви1<а состоит в том, что ero очень трудно совершенно вычистить; если труба сделана не иэ олова, но из меди, то со временем образуется внутри трубы оса­ до1< медных солей, который может сделать цистиллат содержащим медь; на наружной поверхности трубы осаждается накипь, происхо- 1 Баллпнг предложил 1са1с эмпирнчес1,ое правило для величины охлюк· дающей поверхности, что в I\аждый час для каждых 25 I(Г сгущенного пара потребна охлаждающая плоскость в 1 кв. м ( = 10 кв. футам), илп\ 5 см (2 дюйма) диаметра отверстия охлаждающей трубы, если длина ее в 6.32 м (почтн 20 футов).
дящая от воды, употребJшемоИ дJш охлажденюJ (гипс, угле1<ислая известь), коrорая уменьшает теплопроnодимость трубы. Другое зло состоит в несообразном с целью употреблении воды; вытеснение corpe" той воды холодною пронэводится чрезвычайно медленно: поднимаю­ tцаяся согретан вода, прежде чем оставить охлаждающий со~уд, охватывает все вверху лежащие а а изгибы, l{Оторые тогда уже более не способны н: сгущению, равным образом происходит сильное и частное смешение теплой воды с холодной. Фиг. 6 п01<азывает охлаждающий сосуд С со змееви- Фнг. 6. Простой куб со змесвнком. ~<ом аа (подле бражный куб А с I(ОЛПШ(ОМ В). Холодная вода, служащая для остуживания, про­ водится посредством трубы на дно охлаждающего сосуда; вода, сделавшаяся легче от нагревания, rюднимается кверху и отводится чрез верх. Если недостает воды, то пространство в охлажда~ощем сосуде поверх змеи должно делать достаточно великим, и тогда охлаждающая труба не будет окружена теплою водою (фиг. 7), потому что последняя вследствие своей леr1юсти собирается на­ верху. В отверстии змец находится особый ~рибор (сообщающаs1 труба) hh, который наполнен проис­ шедшей от сгущения жидкостью; как только жидкости сберется до о, она протекает чрез трубу р, ;1ак что дистил" лат в сообщительных ~i..тр)•бках почти всегда так же беден спиртом, н:ак и 1 образующиеся ИЗ затора ПapLI. ДлSI определения содержания спирта служит ареометр, который плавает в жидкости под примазанным сте1<лянным приемни­ ком R. Чрез трубу т отводятся раз- личные роды переходящих газов. 1 ._ При предыдущем простом переrо- Ф 0 иг. 7. хJrадш11< в nнде ночном аппарате поперечник труб со- змеев юса. размеряется так, что при выходном отверстии он уменьшается до 1 дюйма; в том- же месте, где вхо­ дят пары, он равен 1/12 поперечника куба. Длина охлаждающей трубы определяется следующим образом: средний поперечник мно­ жат на 1t ( = 3.14159) и на произведение разделяют величину охла­ ждающей поверхности.
ПЕРЕГОШ<А ЗАТОРА 769 §27 Остальные ОХJНiдительные снарsщы имеют целью частью раз­ деление пара и охлаждающей воды на возможно тонкие слои (для э1<ономии воды), частью увеличива­ ние соприкасающейся площади стено1< хо- лодилы1юш с охлаждающей водою, частью Аt· также достижение лучшего и совершен- неl·lшего очищения. Ус1<орению охJiажде­ ния можно способствовать посредством различных устройств холодильника; этого можно достигнуть, например, если, I\.aJ< ш1 фиг. 8, внутренность охлаждающего со- суда занята сосудом или 1<ад1\.ою М, та~< Р что охлаждающая вода находится толы<о между стеной охла>!<дающеrо сосуда и этой внутренностью. Для этой внутренности употребляется обыю·юве11но I<руглый, на- Фиг. 8. ЗмеевнJ{ с внут· полненный камнями сосуд, который ставится реннею кадкою. в ср~дину охлаждающего сосуда. При этом устройстве охлаждающан вода употребляется более сообразно с целью, вследствие чего происходит лучшее охлаждение пере­ гоняемой жид1<ости и экономия в трате холодной воды. В холодильню\е Келля (Kolle) (фиг. 9) охлаждающая труба состоит из прямых:1 лежащих по ломаной линии труб со связями тт, которые могут быть отняты при очищении аппарата. Этот аппарат не t тттtт~~~"'" очень употребителен, потому что до- т вольно крутые трубы дают много убыли !!Ш~~~~rз' в сгущаемой жидкости и последняя не- т достаточно охлаждается. ~~llf!~ Между несложными холодильниками засJ1уживает упоминания также аппарат Гедда (Gedda), который состоит из двух =rf7i~~~Э.. р усеченных конусов, ПОМеЩеННЫХ ОДИН в другой концентрически; на обоих кон­ цах они связываются посредством колец, Фиг. 9. Змеевик Келля. так что таким образом промежуток между двумя конусами эакрыт. Верхняя ширина промежутка равняется трем нижним. Прежнее устройство холодильника Гедда {фиг. 10) имело недостаток в том, что аппа­ рат было очень трудно чистить; также еще то, что входящий в верхнюю часть пар тотчас сгущался и горячая жидкость скоро падала вниз, не будучи надлежащим образом охлаждена для выхода. 49 д. И. Менделеев~ т. XVll.
770 В ИНОl\~РЕНИЕ, § 27 Это зло устраняется посредством нового устроАства (фиг. 11 ), при котором в промежутке находятся свитые спирально жестяные р Фиг. 10. Старый холоднль­ вик Гема. с Фиг. 11. Новый холодпль- 11111r Г едца, Ф11г. 12. Холодильншс Шварца. полоски, которые образующуюся от сгущения жидкость допу­ скают стекать очень медленно и тем ускоряют выделение теплоты.
1ШPE.1'0I·ll{A ЗА i'O!>A ?71 Сверх того, в новом аппарате I<онусы можно вынимать один из другого и леr1<0 чистить. Холодилы1И1<, устроенный Шварцем (фиг. 12), допускает боль­ шую Эl{Ономию в охлаждающе.И воде, потому что она стекает, нагревшись почти до температуры, с 1соторой входят пары; при относительно большой охлаждающей поверхности он дает только небольшоИ простор для паров. Аппарат состоит из трех, один в другом .rуежащих тазов lll, имеющих форму чечевицы. Пары чрез трубу т вступают в про­ странство п, в I{Отором пр~ис­ ходит сгущение, сгущенная и охлажденная жид1<ост1> стеl(ает чрез трубу р. В пространстве между двумя внешними тазами находится охлаждающая вода, l 1<оторая вливается чрез трубу а, и чрез соединительные труб- I<И охлаждающая вода проходит таю1'е во внутренний таз, от­ куда она идет выше и· соеди­ няется с нагретой водой внеш" него промежут1<а. К сожале­ нию, этот аппарат очень трудно чистить. Равно замечателен, ка- сательно э1<оно.мии охлаждаю- щей воды, аппарат Бабо (фиг. 13), который имеет боль­ шое сходство с известным хо­ лодильником Либиха для хими- а f е т т х р т а Фнг. 13. Холодилышк Бабо. ческих лабораторий. Направленные вниз и уменьшающиеся, распо­ ложенные по ломаной линии трубы ттт свободно- без охлаждаю­ щего сосуда- укреплены в станке, и каждое из пяти отделений охлаждающей трубы окружено широкими трубами ххх та1<, что между ними находится пустота, в которой может обращаться охлаждающая вода, когда она входит чрез трубу а, вступает из одного отделения в другое посредством соединительных трубок рррр и при f вытекает. Коленчатые части трубок сссс прикре­ пляются к каждому порознь отделениям охлаждающей трубки помощью винтов и могут быть, равно как и сама охлаждающая трубка, разделены и отняты, когда требуется аппарат чистить. Охлаждаемая труба в поперечнике не кругла, но в точке, где про­ исходит сгущение пара, вогнута с нижней стороны затем, чтобы эаставить осаждающуюся на внутренних стенках жидкость сбегать 49*
772 BИI-10101PEI-IИE.. § 28 по двум сделанным углублениям, причем поверхность соприкосно­ вения· охлаждающей трубы со сгущенной жидкостью значительно увеличивается. §28 Мы рассмотрим теперь толы<о те аппараты, помощью которых можно получить от одной перегонки yJFCe 1сре1исай спирт. Все эти аппараты сто1rь разнообразны в своем устройстве, что имеют общего между собой только то, что смешанные спиртовые и водя­ ные пары на своем пути от I(уба до холодильника должны бес­ прерывно деJiаться богаче спиртом до тех пор, ПОl{а, наконец, онн примут крепость желаемого спирта и поИдут в холодильни1( для сгущения. Это обогащение производится двумя способами, именно: 1. Темt что паровую смесь снова пропускают в спиртовую жидкость, которая производится посредством сгущения паров, от­ делившихся вначале; далее, когда температура вследствие про­ должающегося вхождения новых паров возвысится, то происходит новая перегонI<а, при которо11 пары будут гораздо богаче спир­ том, чем при первой (начало ре1-с11и~фщсации). Сrустительные при­ боры, основанные на этом) называются рек.тифи1,аторами. 2. Тем) что пары от действия охлажденных стенок и метал­ лической верхней части аппарата снова осаждаются; производя таю1м образом охлаждение, мы в состоянии разложить смесь паров так, что части, богатые спиртом, останутся парообразными, между тем .как водяные пары с малою подмесью спирта (слабъНt спирт) сгустятся (начало дефлегJtаr~ии). Приборы, сгущающие спирт подобным обраао)r, называются дефлег.Jtатора.ми. Прежде, когда хотели приготовить крепкий спирт, надобно было подвергать дистиллат снова перегонке, что стоило денег и времени. Теперь, напротив, это сгущение происходит в аппарате само, и тем, что мы разлагаем смесь паров, мы в состоянии от одной перегонки получить спирт желаемой крепости. Первый пе­ регонный аппарат с разложением пара (appareil d' analyse des va- peurs) бы1r устроен в 1801 г. Адамом в Монпелье. С тех пор явилось очень много аппара1·ов с подобным же действием, хотя с очень различным устройством; важнейшие из них будут описаны в следующих параграфах. В новых перегонных аппаратах вообще можно различать сле­ дующие части: 1) куб, или котел, в котором находится перегоняемый пере­ бродивший затор; 2) холодильник, со слабым спиртом первой гонки (Lutter, погон, недоrар), который служит как реитифщсатор для паров, выходящих иэ куба;
ПЕРЕГОНКА ЗАТОРА 773 3) дефлегматор1 в 1сотором смесь паров (пары первой гонки, Lutter) разлагается: 1 часть, более водянистая, сгущается, между тем I<aI< другая, богатейшая спиртом, остается парообразною. По­ следняя идет в холодильнш<, а первая стеi(ает в ректифи1<атор ивкуб; 4) наконец, слепует истиш-1ый, или послеnний, холодильник, где пары, прошедшие ректифю<атор и дефлегматор, сгущаются и сте- 1<ают в подставленный сосуд. Начало ректификации мы можем самым лучшим образом выяс­ нить, если представим себе обы1<новенный вульфов прибор (т. е. ряд двугорлых склянок, накие постоянно употребляются при хими­ ческих работах), состоящий из четырех сосудов, в котором соединительные труб1<и доходят почти до дна следующего сосуда, так что входящий в этот сосуд пар должен пройти чрез нахо­ дящу1ося в нем жидкость. Эта жидкость чрез это нагревается почти до кипения и снова перегоняется; дистиллат в следующем сосуде богаче спиртом, чем в предыдущем, и крепость спирта воэ­ растает с количеством сосудов или ректификаций. Посредством четырех ректификаций из водI<и получается спирт в 94°/0 • Обра­ эуется ли упомянутая жидкость сама собою чрез сгущение отде­ лившихся паров, или она была налита в аппарат в виде затора или вод1<и первой перегонки, - начало нисколько не изменяется. Начало дефлегмирования можно также сделать наглядным по­ мощью вульфова аппарата, только при нем шеt\ки сосудов соеди­ нены таким образом трубками, что они только проходят ше"ку, а не доходят до дна. Таким образом, пары первой перегонки про­ ходят систему сосудов, не проходя слоя жидкости. Каждый сосуд есть дефлегматор, в I<отором пары первой перегонки разлагаются на водянистый спирт и спиртовые пары, - последние в следующем сосуде опять отделяют воду и т. д. Дефлегматоры снаружи охла­ ждаются, и наиболее сообразно с целью охлаждать их посредством затора, который от того нагревается. Ясно, что эти нагревания равным образом связаны и с ректификаторами, как и с дефлег­ маторами. §29 Вульфов сосуд, о котором француз Эдуард Адам случайно узнал из химических чтений в Монпелье, дал повод к устройству улучшенного перегонного прибора Адама, на .который он в 1801 г. взял патент. Почти в одно время Берар и Солима ни взяли патент на аппарат, основанный на том же начале, который, хотя и был устроен сообраэнее с целью, одна1<0 был менее употребителен, чем аппарат Адама: ero знаменитость была обязана не столько действительным преимуществам, сколько случаtlному обстоятельству,
774 ВИНОКУРЕНИЕ, § 29 именно тому, что в его патенте было сказано, что помощью его аппарата можно отн11мать у вина весь спирт. Так же неоснова­ телыю было утверждение, 1<оторое суд дал влnдетелю патента, что на всяl\иlt вновь явившийся перегонный аппарат должно смотреть как на обиду npaвn Адама. Бесчисленные процессы и неприятности, в которые впутывались те, которые для перегонки вина употре­ бляли не Адамов снаряд, а другой, наконец причинили то 1 что снаряд Адама много лет был наиупотребительнеМшим во Франции. Фиг. 14 показывает существенные части этого аппарата. Пары, образующиеся из бражного куба А, проходят чре3 шлем В последовательно в каждый иэ трех овальных сосудов) так наэы- Фнr. 14. Вннокурснныii Linпapnт Адама. вае:\tые nt\цa ССС (вульфовы сосуды), которые) ка1< ясно по1<аэы­ вает рисунок, сообщаютсп между собою посредством труб аЬ. Ректификаторы, или яИца, лежат в рамах М; почти посредине они снабжены кранами, чрез которые может быть спус1<аема водка первоА перегонки. Третий и последвий ре1пификатор ОI<ружен холодильником k. Посредством труб Н и f второй и третиft ректи­ фикаторы соединены с сосудом Т, который находится в связи с эмее­ обраэно изогнутою трубI<ою холодильника, или дефлегматора, V. Охлаждающая труба продолжается в другом сосуде И. Посред­ ством трубы аЬ аппарат V соединяется как с шаром Т, так и с кубом и все.ми ректификаторами. Труб1<а lzhh идет от V в бражный куб и соединяется со всеми ректификаторами. Чрез особый кран куба спускается барда (или флег~rа).· Если нужно привести аппарат в де~iствие, то его наполняют перебродившим затором или тем вином, I<оторое хотят сгустить в приборе. Наполнение прqиз­ водят чрез труб1{у g помощью насоса или подъемню<а со1<а (Mon- tejus), описанного во втором выпус1<е. Этот затор, или вино, чрез hhh проходит в бражный 1<уб; тогда наливают вином ректифю<аторы
ПЕРЕГОНКА ЗАТОРА 115 почти до ПОJIОВИНЫ, наливают в ХОЛОДИЛЬНИI( и и в холодильник п·оследнеrо ре1{тифю<атора воды. Потом начинают перегонку. Пары в ре1<тифю<аторах деl1аются все более и бо11ее богатыми спиртом; сверх того, они разлаrаtотся в дефлегматоре V и в виде парооб­ разного СПИрта ПРОВОДЯТСЯ В ХОliОДИЛЬНИК U, Где ОНИ сгущаются. Дефлегматор служит равным образом как предварительный нагре­ ватель ( прю<убо1<). Все остальное ясно nон:азано на рисую<е. Ныне аппарат Адама более не употребляется, потому что [в] нем пары в кубе должны преодолевать значительное давление и аппарат должен быть сделан из металла оченt> креп1<0; и на этом основании он был дорог. Сверх того, он не доriус1<ал беспрерывного nроиэводства. с !ё)о-О::==;;r=:::;:;:;::;~ Перегонный аппарат, устроенный также v~~~~------=~~J т в начале теt<ущеrо столетия Солимани, имеет существенное преимущество пред аппаратом Адама. Особенность этого аппа­ рата состоит в особенно устроенном хо­ лодильни1,е, J(ОТорый оиружен водою по­ стоянной температуры в 40 °. Пар из куба (пар первой перегонки) входит в холодиль- ник снизу, сгустившаяся часть возвра- Фиг. 15. Прибор Сол11- щается в I<уб, между тем 1<ак несrущен- мани. ный nap идет в холодильник и там сгу- щается. Чрез изменение температуры воды в холодильнике :мы можем получить дистиллат любой крепос1и. Для того чтобы вода оставалась при постоянной температуре, Солимани устроил следую­ щий аппарат (фиг. 15). В аппарате А, в котором находится (не представленный здесь) дефлегматор, в нижней части укреплена 1<оробка В, в которой находится открывающиt1ся кверху клапан С, довольно тяжелый для того, чтобы представлять сопротивление столбу воды, находящемуся в трубке т. К клапану прикреплен рычаг Р, 1<оторый находится в связи с поплавком Т, снабженным чашечкою S. Аппарат основывается на убавлении плотности воды nри нагревании. На чашечку S накладывается столько тяжести, что поплавок закрывает или от1<:рывает 1<лапан, 1югда температура повысится или понизится против желаемой степени. Есл·и темпе­ ратура возвысилась, то поплавок опускается и открывает кла­ пан С, чрез который входит вода посредством трубы т" По­ средством штанги cd мы :можем управлять положениеы поплавка и удлинять или укорачивать плечо рычага. Теплая вода вытекает чрез g. Перегонный снаряд Исаака Берара явился немного спустя после того, как сделались известны аппараты Адама и Солимани; он основан на том же начале, но отличается по своему устройству.
776 BHHOKYPEl-IИE, § 30 И.менно, дефлегматор состоит из два раэа изогнутого под прямым углом цилиндра, который посредством переrородон:, имеющих отверстие сверху и снизу, делится на 13 отделений. Этот цилиндр G J 01<ружен водою и та1< распо­ ложен, что пары из куба могут проходить или чрез одно отделение, или чреа все. Пары будут тем богаче спир­ том и тем больше дефлег­ мированы, чем больше отде­ лении они пройдут. §30 К таким аппаратам, ко­ торые назначаются для пе­ регоню-I вина (не затора) и которые могут быть упо­ требляемы беспрестанно, принадлежит аппарат Целье­ Блю.-ttенталя (Cellier. Blu- mе п t11а1) (фи r. 16), еде лав­ ши й эпоху в истории про­ изводства спирта и после улучшенный в устроftстве Дероне (Desrosnes). Он со­ стоит из двух кубов А и А', первого ре1<тифИI(атора (co- 1on ne distillatoire) В, вто­ рого ректификатора С, пред­ варительного нагревателя вина и дефлегматора D" хо­ лодильника F, регулятора Е для прилития жидкости, ко­ торая находится в резер- Фнг. 16. Винокуренный аппарат Целье- вуаре 0. Куб А', равно ка1< -Блюменталя. и 1<уб А, наполняется вином и действует как паровин:; образующиеся пары перво« гонки в обоих ре1<тифю<аторах прихо­ дят в сопрю<основение с непрерывным то1<ом вливающегося вина, причем происходит дефлегмация; пар, сделавшийся богаче спиртом, в сосуде D делается еще крепче и оттуда переходит в холодиль­ ник F.
ПЕРЕГОf-IН:А ЗАТОРА 777 Для того, чтобы ре1пификация в реl{тифи1<аторах в самом деле происходила сама собою, должно, чтобы текущее вниз вино было нагрето до известной степени, что ему дается тем, что его нагре­ вает охлаждающая вода. ОбразовавшиИся в 1<убе А' пар идет чреs трубу Z почти до дна другого r<уба А. Оба н:уба нагреваются одним топливом. Помощью трубы В' жидкость проводится из второго 1<уба в первый. ПервыИ ректифин:атор содержит известное количество полукруглых, со­ гнутых, на1<лоненных один к другому кружоч1<ов неравной величины, которые на отвесном пруте та1< у1<реплены, что они могут выни­ маться и очищаться. Большие кружю1 своею вогнутою плос1<остью обращены кверху и продырявлены наподобие сита. Вследствие этого применения восходящие пары встречают большие плоскости, смо­ ченные вином, которое, сверх того, падает иэ таэин:ов вниз в виде ю1с1<ада и приходит в тесное соприкосновение с парами. Во втором ректификаторе С находится шесть отделений, в средине каждого из них находится вырезка, I<оторая снабжена прямостоящим дульцем, на котором укреплена обращенная коробка, которая достает почти до дна отделения. Часть паров сгущается в отделении, так что пары принуждены проходить чрез водку первой гонr<и и притом преодолеть давление столба жид1<ости почти в 2 см. Предвари­ тельный нагреватель и дефлегматор D есть горизонтально стоящий медный цилиндр, заключающий змеевик с вертикальными изгибами. Труба М соединяется с этим змееви1<ом, другой же конец ее входит в трубу о. В изrибах собирается флегма, [в] 1<:оторой содержание спирта в передних изгибах будет самое крепкое, в задних же гораздо слабеИшее; она собирается в нижней части каждой спирали и выводится оттуда чрез отводные трубочки в общую трубу, из 1<отороИ жидI{ость помощью другой труб1<и и, проходя приде­ ланны" 1{ран, или вся, или часть ее, может быть по желанию отве­ дена или в трубу о, или в реI<тификатор. Нагретое вино, служив­ шее для охлаждения амеевИI<а, чрез трубу L входит из дефлег­ матора в ре1пификатор и там падает каскадом в куб А. Холо­ дильни1< F есть со всех сторон закрытый цилиндр со змеевиком, 1<оторый сообщается с трубою о; другоИ I<онец охлаждающей трубки выводит дистиллат наружу. Кроме того, в этом аппарате находится труба К, I<оторая снабжает вином дефлегматор. Вино вливается сперва из Е в F, потом в D, оттуда течет уже нагретое вВиА'. Когда аппарат должен быть приведен в действие, то прежде всего оба чана, А и А', наполняют вином. Потом открывают I<ран Е, так что труба J, холоднльнин: F и дефлегматор напол­ няются вином. Тогда в1шо в 1<убе А' нагревают почти до ки­ пения.
i18 В ННОКУРЕН ИЕ. § 31 ПСJры, уходящие по трубе Z, сгущаются в А) жид1<ость, на­ ходящаяся в нем, чрез прохождение пара и чрез циркулирующее под ним плnмя, нагревается также с1<оро до ниnения. Пары пep­ nott перегонки идут в первый ре1<тнфи1<атор и оттуда в змеевю< дефлегматора D, и там большая часть их сгущается, флегма идет назад 13 ректифи1<атор. Как cI<opo прелварительныИ нагреватель D нагреется тан: сильно, что рука не переносит более жара в нагретом вине, отворяют кран сосуда Е, из которого выте1<ает холодное вино. Вино, nропеденное в холодильник F чрез трубу J, начинает скоро нагреваться в этом аппарате и тогда отводится в предва ... рнтельный нагреватель, где его температура возвышается почти до кипения; оттуда оно идет по трубе L в ре1<тифю<атор В) а оттуда в куб А. Как только в жид1<ости куба А' не останется нисколько спирта, то водянистыИ остато1\ (флегму) сnускают чрез кран и тогда открывают кран В', чтобы I(уб А' снова наполнился. Пар проходит тот же самыА путь, но в обратном направлении; после своего сгущения в холодильнике F он отводится в сосуд s" снабженный ареометром, и оттуда в Н. Спирт, полученныtt помощью описанного аппарата, будет тем крепче, чем большее l(оличество изгибов охлаждающей трубы в дефлегматоре соединено с ректи­ фикатором. Смотря по тому, 1<а1{ое спиртовое содержание должно иметь вино или какой I<репости дистиллат, в пра1пю<е решается, которые из 1<ранов можно оставить открытыми. Деронов аппарат леr1<0 может быть упот.реблен для непре­ рывноrо nроизводства; длн этой цели надобно толы<о резервуар, холодильник и ректифию1тор наполнить холодною водою и закрыть нижниn конец трубы L. §31 Очень замечателен таи:же переrонныl-\ аппарат Ложье (фнr. 17 представляет его в раэрезе). Хотя прежде описанный аппарат отличается малым потреблением топлива, скорость10 перегонки и преимущественно своt1ствами дистиллата, однако он очень сложен, потому Ч!О так устроен, что мы можем употреблять вино с любым содержанием спирта и тем перегонять спирт по желанию н:репкий. Такие же аппараты, I{ак аппарат Ложье, долженствующие всегда перегонять жидкости (вино или затор) толь1<0 с одина1<овыми свойствами и давать дистиллат с постоянным содержанием спирта, напротив, могут быть устроены гораздо проще. При аппарате Ложье перегоняемая жид1<ость проходит чрез трубу s и ворош<у р в сосуд А, где она занимает нижню10 часть, чтобы слу~кить для сгущения спиртовых паров. Из этого сосуда нагретая жидкость передается помощью трубы г в нижнюю част1:1
П~РЕГОНКА ЗАТОРА 779 другого сосуда В, где nри помощи охлаждающей трубы проис­ ходит дефлегмация. Потом жид1<остъ посредством с переходит во второй бражный куб С, который нагревается сгорающими газами топлива первого бражного 1<уба D; в I(убе С жидкость претер­ певает ректификацию, и барда идет чрез трубу е в куб D; т есть паровая труба, I<оторая проводит пар из I(уба D в куб С; труба Ь Фнr. 17. В11но1<уре1111ый аппарат Ложье. проводит спиртовые пары в дефлегматор. Чрез трубу d проходит флегма) выделившаяся из паров в трубах дефлегматора В, в куб С; /-особый кран, служит для выпускания барды из чана D; g 1.,1 h- трубы для замечания высоты жидкости в котлах С и D . Трубка l проводит несrустившиеся nары из дефлегматора в холо­ дильник, i- образовавшиеся в сосуде В пары в охлаждающую трубу. Спирт, сгущенный в холодильнике, идет, как показывает чертеж, в пробный цилиндр о, - находящийся там ареометр ука­ зывает его процентное содержание. Дефлегматор, или предвари­ тельный холодилью,ш, сосуда В состоит из 7 отделений, которые образуют широ1<ую спираль. Каждый из оборотов· этой спирали
780 ВИНОl{УРЕНИЕ, § 32 на своем нижнем конце снабжен малены<ой трубкой; эти трубочI{И соединяются в трубку d, чрез 1<оторую сгущенные части возвра- щаются в куб. · Посредством силы варения и nосредствоl\·1 вливания вина можно по желанию производить охлаждение в дефлегматоре, так что получается спирт или в 500/0t или выше 80°/ 0• Иногда употребляют аппарат L еще простеttшеrо устройства, в ко· тором перегоняемая жидкость на­ гревается посредством змеевика, в котором обращается пар при высоком давлении. Фиг. 18 пред" - / ставляет такой аштарnт. А есть цилиндр из чугуна или меди, в ко­ тором перегоняемая жид1<ость на­ гр~вается помощью медного змее- вика, 1<оторыИ nходит в цилиндр чрез Ь и выходит из него в а; чрез с спускается отделенная от спирта барда. В есть дефлегматор. в котором перегоняемая жидкость беспрерывно стекает вниз, между тем 1<ак образующиеся в А пары первой перегонки беспрерывно поднимаются. Устройство дефлеr­ Фпг. 18. Паровой винокуренныii ttштора с цел ыо увеличения по- прибор. верхности соприкосновения бы- вает очень различно. Пары идут в резервуар Е и чрез трубу F в ре1пификатор С, который устраивается I<ак обыкновенно; сгустившаяся часть бежит чрез Н назад в Дефлегматор, несгустившиеся пары идут в охлаждающую трубу сосуда D, в котором сгущаются, остывают и выходят чрез М. Перегоняемая жидкость проходит из высоко помещенного резер­ вуара, чрез трубу LJ, снабженную краном К, в аппарат, и сперва в D, потом С, оттуда чрез трубу О в дефлегматор и, наконец, в ц~пиндр А. О выгодах употребления (для перегонок) паров высокого давления будет сказано подробнее в выпус1<е VI. §32 Из употребляемых аппаратов в Германии, при z<оторых пере­ гоняемым в.еществом служит картофельный затор, ниже будут опи­ саны аппаратьt Дорна, Писториусаt Галля, Шварца и Сименса.
1IE.PEГOHl(A ЗАТОРА 781 Аппарат Дорна (фиг. 19) состоит из бражного куба (Brenn- Ыase) А, пространного и потому ка1< дефлегматор действующего 1<олпака, хоподилы-ш1<а С и медного сосуда НВ, находящегося между I{убом и холодильниl(о:м; этот сосуд перегородкою разделен на два отделения В и /-/, из которых верхнее служит ка1< пред­ варительный нагреватель, а нижнее 1<а1< ректификатор (содержа­ щий вино первой го~-ши). Находящийся в связи с колпаком малень­ кий охлаждающий сосуд 1 допусl(ает в любое время испытание спиртово1·0 содержания образующихся в J<убе паров. Предвари­ тельный нагреватель до уровнs1 J{рана с напоJiнен затором и содержит G с Фиг. 19. Винокуренный аппарат Дорна. именно столько затора, сколы<о потребно для наполнения браж­ ного куба. Затор посредством механизма О по временам мешается для того, чтобы поглощение теплоты сделать равномерным. Обра­ зующиеся из куба пары первой гонки идут в змеевик kh и теъ1 постепенно нагревают затор почти по 85°. По окончании перегонки барда спускается чрез трубу а, и куб из предварительного на­ гревателя снова наполняется затором. Ка1( только перегонка началась, пары сгущаются в змеевике h предварительного нагревателя и собираются, как жидкость, в ректификатор Н. Пары уже бол~е не сгущаются в i, что и бывает на самом деле, как только затор дошел до известной температуры, тогда они проходят в воп.ку первой перегонки и нагревают ее до кипения. Образующиеся от этой второй перегонки (ректификации) пары идут чрез ев змеевик холодильника С и выходят в r в виде жидкости. Перегонка про­ должается до тех пор, пока дистиллат не будет заключать 35-40°/0 спирта; тогда помощью маленького холодильника J пробу~_от, отде-
:лв'> 1- ляются ли еще от затора спиртовые пары. Если выпущенный при Ь дистиллат не пон:азывает более спиртового содержания, то это значит, что переrонl(а кончена. Куб опоражнивается, снова наполняется из предварительного нагревателя чрез D, в предварительный нагре­ ватель наливается новый перебродивший затор, и перегонка опять начинается. Находящаяся в рен:тифю<аторе водн:а первой гоню-1 стекает по трубе Е назад в н:уб. Аппарат Дориа, I<aI< видно из рисунка и описания, не содержит собственно дефлегматора, а толы<о имеет переrониыИ 1<уб. Потому ныне его редко употребляют для получении спирта из затора, а чаще для ректифи1<ации спирта. §33 В Германии Писториус 1 (1820) был первый, употребивший два перегонных куба вместо одного, и с н:убами самым сообразным с целью образоы связал ректификаторы и дефлегматоры. Так 1<ai<, употребляя в дело нормально устроенный аппарат, мы посредством его не толы<о получаем из затора весь спирт, но получаем его самый чистый и I<репкий, и притом с малыми издержками времени, рабочей платы и топлива, то мы должны признаться, что аппарат Писториуса исполняет многое. Потому в северной Германии боль­ шею частью (гораздо менее в южной Германии, I"де введен более аппарат Галля) ему отдается преимущество перед другими аппара­ тами, в устройстве которых во многих случаях аппарат Писториуса служит исходною точкою. А и В (фиг. 20) представляют два I{уба. А есть собственно куб, который нагревается или непосредственно топливом или, гораздо сообразнее с целью, - паром, который проходит чрез трубу, соединенную с паровиком. Вторая куб В стоит немного выше после первого и, когда не употребляется нагревание паром, corpe ... вается пламенем от находящегося под первым I{убом топлива. Куб А называется бражным кубом, на нем помощью винтов у1<ре ... плен колпак; D есть труба, выходящая из колпака и снаб­ женная отворяющимся внутрь предохранительным клапаном, чрез который может входить воздух, 1<ак скоро при конце пере­ гонки от сгущения пара произойдет незанятое воздухом про­ странство. В свяэи с трубой D и d, как и при аппарате Дорна, находится маленький холодильник, который закрывается I<раном и служит для того, чтобы узнавать окончание перегонки. В обоих 1 Pistorlus J. Н. L. Praktische Anleitung zum Brann tweinbre1шen. 2. Aufl., bearbeJtet u. herau~gegeben von F. Liidersdorff, mit 10 Tafeln Abbll- dungen, Be~lin, 1841.
f IEPEГOJ-ll<A ЗА1'0РЛ 783 1<убах находятся мешальные снаряды, 1<оторые состоят из верти· кальных железных прутьев, вверху снабженных рукоятками, 1< ниж­ нему н:онцу их прИ:r(реплен поперечныи прут, на 1<0тором находится цепь, 1<оторая прилегает J{ дну 1\уба и н:оторая при обращении ру1{оятю-1 получает змееобраз11ое движение. Эти мешальные снаряды должны не тольн:о предохранять затор, чтобы он не пригорел, но и выташ<ивать чрез спусю-юе отверстие nоследниИ остатш< отогнан- 110И барды. Труба О проводит пары первой rшши во второй куб, Фнг. 20. Аппарат Писториуса. котором она идет далеко вниз. Труба L, выходящая из колпака второго 1<уба, проводит пары в предварительный на2реватель за­ тора, I<оторый (как и у Дориа) разделен на два отделеняи: верхнее М заключает затор, нижнее r, - .nары первой гонки, кото­ рые из г чрез уз1<ий промежуток п поднимаются в 11~арел1Су или дефлегмационный аппарат R. Часто пары, прежде чем они пройдут в г, проводят в третий, осадочный куб, которого на нашем рисунке не находится. Тарелочный аппарат состоит из двух или трех обра­ щенных один 1{ другому, соединенных между собою усеченных ко­ нусов из листовой меди, а на поверхности его находится плоский сосуд для воды, ЬЬ. Хотя тазы находятся между собою в связи посредством трубы~ однаJ{О в средине их находится перегородка, которая ун:реплена Tat(, что между внешним краем ее и стенкой таза остается очень узены<ое пустое пространство. Потому вошедшие
784 13НliОКУРЕШ·Ш, § 34 в нижний таз пары не могут тотчас выйти чрез противоположное отверстие, но должны обойти перегородн:у. Труба с проводит холодную воду в тарелочный аппарат, а I{оротн:ая труба w - в предварительный нагреватель. Насос от1<ачивает затор из сосуда Q, где налит затор, в предвярительный нагреватель. Из него затор идет во второй, а оттуда в первый н:уб. Предварительные действия при употреблении аппарата Писто­ риуса существенно следующие: кубы и nредварительныИ нагреватель наполняют затором; когда наполнение совершено, то первый 1<уб А нагревают или прямо огнем, или пропущенным паром. Пары, обра­ зующиеся в кубе А, идут чрез затор куба В, н:оторыН оттого нагревается до кипения. Потому куб В действует l(Ш< ректификатор; так как происшедшие в нем пары не должны преодолевать шш:акого особенного давления, то те, которые не сгустились в предвари­ тельном нагревателе, позволяют этим проходить в таре1ючный аппарат. Если нужно начать перегош\у, то каждая тарелн:а напол­ няется холодною водою, и стараются посредством приливания холодной и остуживаниs~ теплой воды, чтобы пары оставили тарелочный аnпара1' и перешли в холодильник. Когда пары оставят самую верхнюю тарелку, тогда начинается собственно переrою<а. Сгустившаяся жидкость, которая сначала образуется каплями, сбирается все более и более в цилиндр, где находится ареометр, и, наконец, стекает в виде струи в спиртовой резервуар. Хотя о продолжительности н:аждой перегонки и о времени, в 1<оторое освободится куб, нельзя сн:азать ничего определенного, потому что время зависит от количества и свойств затора, однако можно при­ нять, что при обыкновенных пропорциях перегонка оканчивается в 1;2-2 часа. Ныне нагревание паром почти везде вытеснило нагревание прямо огнем. Опасения за слишком сильное разжижение затора от сгу­ щающихся паров неосновательны, потому что употребляют затор, уже сгущенный и богатый спиртом. С помощью аппарата Писто­ риуса, с хорошим затором и надлежащим наблюдением за прили­ тием охлаждающей воды в тарелки можно приготовить крепкий спирт в 85-90°/0 • §34 Вышеописанный аппарат Писториуса часто с выгодою за.меняется его же аппаратом, отличающимся тем, что оба I{Отла, ректифю{атор и дефлегматор, помещаются не рядом, а друг над другом, так что образуют колонну, или цилиндр, чрез что сберегается металл. Первый прибор (фиг. 20) Писториуса нааывается nebeneinander" stehenden Pistorius'scher Apparat, а второй (фиг. 21)- столбовой
-~ ~i1 а Фиг. 21. Столбовой винокуренный аппарат Пнсториуса. 50 Зnк. 2207. д. Н. Ме11дслесо, т. Х\7 11.
786 ВИНОКУРЕI-IИЕ, § 3•1 винокуренный аппарат Писториуса. Прилагаемая фигура 1 дает ясное понятие об этом приборе (фиг. 21). А- есть первый 1\уб (бражный чан, заторный куб); В- второй куб, служащий для нагревания перебродившего эатора парами, идущими из А; С­ ректификатор, служащий для осаждения первых паров, сгущаю­ щихся на счет холодных стенок сосуда D, и содержащий в себе осевшие частицы, бедные спиртом; D- предварительныИ нагре­ ватель затора. Холодный затор входит в него чрез трубку а. По трубке Ь затор, эдесь предварительно нагретый, можно спу­ стить во второй куб; Е - ректификационная тареЛI\а; F и О - дефлегматоры. Затор, вводимый чрез труб1<у а в D, спускается нагретый в куб В по трубке Ь, а оттуда та~<же труб1<010 с спус1<ается в ниж­ ний, или nервы", куб А. d- отверстие в нижнем кубе для выпуска вы1<уренной барды. Оно снабжено, конечно, труб1сою и краном; е - паровая труба, ведущая водяной пар в первый 1<уб из парового котла. Этот пар и служи1 для нагревания всего снаряда.· Пары спирта и воды из первого куба по воронке / и трубке g идут во nтороИ 1\уб. Трубочка s служит для отвода этих паров в малены<и" холодильни1\, служащий для испытания содержания спирта, выходящего иэ первого куба. При правильном ходе проиэводства эти испытания почти не нужны, потому что :можно уже по пра1<тИI<е знать, 1<огда наступает время совершенного истощения барды. Спиртовые и водные пары) пройдя чреэ затор, помещенный во втором l{убе, дают пар, идущий чрез водку, осевшую в ректификаторе С, проходя чрез I\олпачо1< li. Потом, унеся из этой водн:и часть спиртовых паров и оставив на место их часть воды, пары охватывают предварительный нагреватель D, осаждают еще часть слабого спирта, или водку, Далее пары идут к ректификационной и дефлегмационным тарел~<ам и здесь еще осаждают часть слабой вод1<и. Спиртовые пары, сгустившиеся во всех этих приборах, проводятся трубкою l в охладник, где и превращаются из паров в жидкость. Движение паров по всем этим снарядам указано на фигуре белыми стрелками. Пары, превратившиеся в жидкость в тарелочных дефлегматорах, проводятся трубl(ами оо в трубу р, которая оканчивается в сосуде С. Для той же цели служат трубки г и q. Трубка г' служит для спускания водки, собравшейся в ректификаторе С, иа этого сосуда во второй I<уб В. t- есть кран для впус1<ания воздуха в коробl(у D, когда из нее выпускается затор в куб В; 1J·V - воздушные краны для первого 1 Описание 11 фигура этого снаряда, а также н прибора Реймана (фиг. 29) заимствованы из «Der ratiohelle Brennerefbetrieb)), V. Schube1·t, Bra11:nschweig, 1861 1 стр. 198 н 211.
ЛЕРЕГОШ<А ЗАТОРА 187 и второго I{убов, необходимые для того, чтобы можно было вы­ ливать из этих сосудов находящуюся в них жидкость; www - завинченные отверстия для очистки и других поправок снаряда. По трубкам ттт и ппп проводится вода в тарелочные снаряды. Выгоды столбового снаряда Писториуса состоят не только в экономии металла, а следовательно, и в меньшей его ценности, но также и в том, что он охлаждается гораздо меньше, чем другие снаряды, от действия воздуха, потому что внешняя поверхность прикосновения ero с воэдухом меньше, чем у других снарядов. §35 При пу11ших аппаратах, которые употребляются для перегонки перебродившего затора, неравной крепости пары первой переrою<и около I<онца перегонки убавляются в крепости. Это ало устра· Фиг. 22. Вид прибора Галля сверху. няется в аппарате Галля, или мариенбадском аппарате (фиг. 22 и 23). Два 1<уба В и В (фиг. 22) находятся в связи с паровиком С (фиг. 23) и с сосудом, заключающим водку первой гонки (сепа· 50*
788 BHiiOKYPEHH~. § 35 ратором), как это бывает и в других перегонных аппаратах. Но толы<о род и образ этой связи особенныt-1. ВВ- два l{уба, нахо­ дящиеся один подле другого. С есть паровик с дымовыми трубами ii. Кубы для того, чтобы они не охлаждались снаружи, погружены в паровик. D-третий куб, находящийся вне паровю\а. Е - сосуд, Фиг. 23. Разрез прибора Галля. содержащий водку~ лервой гонки, F и О- два дефлегматора; А - охлаждающий сосуд с охлаждающеА трубою Н. Затор нали­ вается прежде всего посредством трубы аа в куб D, который действует как ректификатор и нагреватель. Из этого куба напол­ няются оба куба ВВ. Выходящий иэ паровика пар чреэ изогнутую трубу Ь доходит до.крана е с тремя отверстиями, откуда он про­ водится или в один из двух кубов В, или вверх чрез трубу d в сосуд для распаривания картофеля. Пар, вошедший в один из кубов ВВ. идет в другой из 1<убов, который служит вторым кубом, оттуда в куб D, потом в сосуд, содержащий водку первой гонки, Е, чрез оба дефлегматора F и О и в холодильник А. Особенк_ост1)
ПЕРЕГОНКА ЗАТОРА 789 аппарата Галля состоит в том, что посредством соответствующих соединений трубами и помещений I<ранов каждыП иэ обоих кубов может быть по желанию сделан или первым, или вторым, причем пар может входить по произволу сначала в правый и потом в левый 1<убы и наоборот; сверх того I<аждый I<уб может быть выведен из свяэи с аппаратом, опорожнен и снова наполнен, между тем KaI( другой продолжает беспрерывно действовать. Потому аппарат Галля принадлежит ·к тем, 1<оторые могут употребляться беспрерывно. §36 Перегонный аппарат, устроенный Шварt,е.Аt, наиболее употре­ бителен в южной Германии. Этот аппарат (фиг. 24), устроенный наподобие аппарата Писториуса и для производства паром, по Фиг. 24. Винокуренный аПпарат Шварца. описанию Галля, 1 состоит иа паровика D, двух бражных кубов А и В, предварительщ>r9 нагревателя С с сосудом Е, содержащим водку первой гонки, двух ректификаторов Н и F и холодильника а. М-реэервуар ДЛЯ холодной, N-такой же для горячей t L. Oall. Beschreibung des Sch\varz'sche11 Dampfbrennapparates~ 1nit 2 Steindrнcl\tafcln, Trler. GaH. l
790 ВИНОКУРЕНИЕ, § 36 воды. Остальные части замысловато устроенного аппарата и их действия мы увидим лучше, когда проследим путь, который прини­ мают отдельные вещества - водяные пары из паровика, пары водt<и первоit гонки, флегма, сгущенный спирт, затор и вода. 1 Водяные пары, образующиеся в паровике D, идут чрез трубу g· в нижнее отде11ение дво.tlноrо куба А и проходят чрез находящийся там нагреваемый аатор, собираются уже смешанные с спиртовыми парами в колпаке z, оттуда по трубе и совершают соответственный путь чрез верхнее отделение двойного куба, откуда после двойно~~ ректификации переходят по трубе t в предварительный нагреватель С, верхняя часть которого действует как дефлегматор и снабжена трубами ааа, которые охлаждаются эатором; сгустившаяся там флегма собирается в сосуд, содержащиf.t водку первой гонки и дей­ ствующий как ректификатор. Чрез последний проходят идущие из верхней части куба пары и идут по трубам аа в колпак и кол­ паковую трубу п, которая 01<ружена сосудом, постоянно охла­ ждае,иым. Тут продолжается дефлегмация. Иэ Н пар передается чрез V в F, аппарат, который устроен соответственно предвари­ тельному нагревателю, толы<о в меньшем размере, потому что количество пара уменьшилось настолько, насколько он сделался богаче спиртом; в этом аппарате дефлегмационная труба окружена не аатором, а водою, которая беспрерывно переменяется. Пришед­ ший в колпак Ь и колпаковую трубу с пар уже так богат спир· том, что тотчас проводится в холодильник О; дистиллат выте­ кает в l. Предназначенный для перегонки перебродивший затор сначала наливается в предварительны". нагреватель С, в котором он посред~ ством мешательного снаряда получает равномерное состояние и тем­ пературу. После того как он нагреется, его спускают по трубе. е в верхнее отделение двойного куба, а оттуда посредством кла­ пана f в нижнее, где таюке собирается флегма из остальных частей аппарата; именно флегма бежит назад из отделений h и l обоих ректификаторов Н и F, чрез обе трубы 11t' и n' в про­ странство Е, а оттуда идет в верхнее отделение двойного J{уба~ где смешивается с затором. Как только затор отдаст весь спирт, что узнается испытанием возгораемости газа посредством пробного крана о, то барду удаляют из 1<уба чрез I<ран р. Чреэ трубы qqq ректификаторы и холодильник снабжаются водою. Нагревшаяся в холодильнике вода спус1(ается посредством трубы r в чан N и в паровик. Чрез R пары проводятся в сосуды с картофелем, 1 Приводимое здесь описание основывается частью на описанин I<наппа, из I{Oтoporo взяты приложенные, достоtiные Похвалы, технологи· ческие рисуюш NoNo 15 11 16,
ПЕРЕГОНКА ЗАТОРА 791 чрез S в резервуар N, когда вода в нем должна быть нагрета до кипения. Проду1<т, выгнанный непосредственно помощью вышеописанного снаряда, должен иметь I<репость толы<о 70°/0 • Если хотят полу­ чить спирт 1<репче, то 1< аппарату прибавляются еще два новых ре1пификатора. Аппарат Шварца имеет преимущество перед многими другими в том, что отдельные части его могут быть легко и безопасно вычищены. Но в нем находится также много недостатков, это именно то, что устройство предварительного нагревателя затора не вполне сообразно с целью, - сгущенная жидкость в сосуде Е недостаточно соприкасается с парами, и предпринятая перегонка выполняется не та1<, 1<а(С бы следовало. Пары так с1<оро идут чрез эту жид1<ость, что они не совершенно лишаются воды, и потому всегда переходят в дефлегмационныtt аппарат еще содер­ жащими воду; там их ректифи1<ация происходит тоже несовершенно, потому что 1<руrлые и прямые трубы представляют для пара мало точе1< сопрш<асания и б6льшаs1 часть пара избегает остывания, даже до того, что сгустившиеся в пузырьки пары разрываются несгустипшимися. Холодильник, состоящий из прямых вертикальных труб, таю1<е несообразен с целью, потому что пары, входящие сверху, как толы<о сгустятся, тотчас падают каплями и стекают, не имея времени выделить теплоту. Необходимое охлаждение ди­ стиллата возможно топь1<0 с большим потреблением охлаждаю­ щеtt воды. §37 К аппаратам, которые устраиваются с незначительными издерж­ ками относительно производства, принадлежит также построенный в технической мастерской в Гогенrейме перегонный аппарат, кото­ рый иа затора дает непосредственно водку. На фиг. 25 он пред­ ставлен в разрезе с теми иаменениями, при которых он употре­ бляется для приготовления спирта. Аппарат состоит иа двух поме­ щенных в паровике бражных кубов, с изменяемым по произволу сообщением кубов (помощью кранов а, Ь и с), как в аппарате Га!IЛЯ (см. фиг. 22); предварительный нагреватель и дефлегматор построены по Сименсу. Холодильник представлен на фиг. 13. L - паровик, Р - один иа бражных кубов, К- сосуд для вод1<и первоtl гонки, R - предварительный нагреватель, А- резервуар для водки пер­ вой гонки для наполнения ею паровика, С- дефлегматор, В­ приемник для сгустившегося в С пара. Из дефлегматора пары входят в не изображенный эдесь холодильник. · Размеры этого аппарата основаны на ~следующем вычислении. Положим, что паровику нужно прокипятить перебродивший затор
792 BИI-IOl<YPEHHE, § 37 от 5 тыс. I{Г картофеля в четыре nромежут1<а времени, I<аждый по 40- 45 минут; следовательно, в три члса перевести в пар пятую часть веса картофеля, т. е. 1 тыс. кг, или в час 333 I<r, для чего необходима поверхность почти в 11 кв. м. Для производства курения необходима паровая машина, потому эту паровую площадь должно увеличить еще почти на 20°/0 ; следовательно, парови1< должен представлять испаряющую плоскость в 13.5 - 14 кв. м. Для бражного куб'1 .нужно иметь только такую величину, юн<ая потребна для помещения почти 500 л. Вод1(а первой ГОШ{И, 1<а1< уже было упомянуто, стекает назад из А не в бражныf~ куб, но в паровик, 1 и бражный куб снаружи не охлаждается, потому что он стоит в паровике, отчего превращаются в жидкость выхо­ дящие из него водяные пары. Предварительный нагреватель затора состоит иэ цилиндрических частей ii, основания 1<оторых имеют уг Jlуб.Тiение. В цилиндре нахолится тесная узкая часть оо собственно приемника затора с нагревающей трубой /. Посредством флянцев h верхняя часть предварительного нагревателя соединяется с ниж­ нею; r - мешальныИ снаряд, которыИ во время перегонки приво­ дится в движение. Пары из второго куба проходят в углубление под предварительным нагревателем, которыИ для того, чтобы пары привести в соприкосновение с флегмою, ПОI<рьгr ситом. Пары обходят нижнюю часть заторного nрием1.~и1<а 11 вступают в трубу /, чрез которую они проводятсн в ншкний цилиндр дефлегматора. Флегма, собравшаяся в сосуде для во.п IO·I nepвotl гошш, отводится в резервуар А. Верхняя и нижняя части предварительного нагре­ вателя сделаны из чугуна, только внутренние дны н нагревательная плоскость из меди. Этот предварительный нагреватель имеет nеред другими подобными nrедварительными нагревателями преимущество в равномерном распределении теплоты; ~<роме того, он может легко очищаться, вследствие чего мы получаем, с одной стороны!' лучшее распространение тепла, которое от образования иа1<Ипи, не пропускающей тепла, скоро убывает, с другой-более чистый продукт. Дефлегматор С устроен так, что сгущаемые пары выхо­ дят иэ него по двум лежащим одна против другой трубкам, кото· рые после в холодильнике снова соединяются. Остальное будет ясно частью из рисунка, частью из того, что было сказано прежде о других сложных перегонных аппаратах. 1 Отведение водки первой гонки в паровик представляет не толы<о то преимущество, что мы сберегаем в пространстве затора в кубе и выrо" няем богатейший спиртом и чистейший (свободный от амилового спирта) пар первой гонки, но и получаем более здоровую барду, потому что мноrо­ чи~ленные опыты доказали, что IСорм нз барды, содержащей водку пер" вой rщ1ки, вреден.
ПВРЕГОНl<Л ЗАТОРА 793 I<роме описанных эдесь аппаратов, служащих для перегонки перебролившеrо I<артофельноrо затора, есть еще различные видо­ изменения, J<асательно 1<оторых можно у1<аэать на специальное Фнг. 25. ГогснrеJiмскнй винокуренный снаряд. руководство вино1<урения: Otto. Lel1rbucl1 der rationellen Praxis der landwirtscl1aftlichen Ge\verbe (5 Aufl., 1860). §38 В Англии, где переrовшот не картофельный затор, а отстой хлебного затора, чаще всего употребляют аппарат Коффея (Coffey), 1<oropыtt фиг. 26 изображает в разрезе. Он по своему принципу подобен аппар3:ТУ Целье-Блюменталя. Он может действовать непре­ рывно. В нем ток паров первой перегоню~, уже с значительным со~ держанием спирта, сходится в протпвоположном направленнп с то1<ом
794 В ИНОКУРЕliИЕ 1 § 38 спирта с неэначите;1ьным спиртным содержанием. Аппарат Коффея состоит на четырехугольного деревянного сосуда kf, содержащего перебродивший затор, на 1<отором находятся две 1<олонны, или п Фнг. 26. Аппарат I<оффся. надставки. Одна колонна (ректифш<атор) А служит для нагревания затора; нижняя часть В дефлегмирует и ректифирует пары пер­ вой гонки, в верхней же части С происходит· сгущение. Вторая колонна (анализатор) D служит 1<ак ректификатор. Сосуд "11 раз­ Фиг. 27. деляется на два отделения помощью про­ дырявленного медного листа аа, в котором находится несколы<о клапанов в виде буквы Т. Колонна А разделяется подобными же мед - ными листами на 12, а приемник nод1\и пер­ вой гонки на 10 отделении. Дыры сита не пропускают проходить парам, но пропускают жидкость, которая протекает из одного от­ деления в другое, находящееся под ним, и т. д. Насос Р постоянно поднимает перебро­ дившее сусло ИЗ 0 В трубку Ь, чрез КОТО­ рую наполняется аппарат; излишнее поднятое сусло идет чрез трубу"с опять в резервуар для затора F. Труба Ь входит в самое верх­ нее отделение А, образует там семь раз согнутую трубу (фиг. 27 изображает вообще внутренность отделения); fсусло] проходит далее по та~шм же трубам в части В, эдесь нагревается и течет по трубе r в !{олонну D. Здесь оно струится по 1саrшям чрез продырявленные дны f/, выделяет часть своих спиртовых паров
ПЕРЕГОНl<Л ЗАТОРА 795 11 служит для реl{тификаuии паров, идущих из IVJ. Сусло, потеряв в А почти весь спирт, приходит в М, ОТI\уда от времени до вре­ мени спус1<ается чрез трубу n. Чтобы сусло во время своего прохождения в А по листам, которые образуют отдельные отде­ ления, образовало бы слой известной высоты, вводные трубы вставляются почти на дюИм над листами; нижний конец трубы по­ мещен в чашке и заперт находящимся там суслом. В сосуде М образуются почти совершенно лишенные спирта водочные пары. Они происходят от нагревания парами, идущими из котла Р по трубе тт в сосуд ЛIJ. Пары, ааключающие незначительное количе­ ство спирта, I<оторое еще удерживается суслом, идут чрез решет­ чатый лист аа и оттуда чрез трубу f в самое нижнее отделение 1<олонны D, в I<отором пары проходят сусло, I<оторому отдают воду и из I(oтoporo берут спирт; то же происходит и в I<аждом следующем отделении. Из последнего отделения они идут чрез трубу q в нижнее отделение В и эдесь еще раз подвергаются ректифи­ l{адии на счет вод1п1, сгустившейся в нижнем (В) отделении I<олонны А. Отделения В разделены продырявленными листами, 1<а1< и отде­ ления 1<олонны D. Лист, разделяющий оба отделения В и С, не продырявлен, так что пары в верхнюю часть С проводит только I<оротеныюе дульце, там они, не будучи пропущены по продыря­ вленным листам, окончательно дефлеrмируются и уходят по трубе х в хо"юдильник. Труба для воды, которою наполняется паровик, проходит частью в горячей барде, rrотому вода входит в котел уже нагретою, чем сберегается топливо. Размеры аппарата Коффея часто необыкновенны: по Муспрату в Англии есть такие аппараты, при которых в час употребляется в дело 2-3 тыс. га.'lлонов затора, следовательно 9080 - 13 620 л. §39 В недавнее время Рей;,tан (W. Rei111ann) 1 фабрикант медных и латунных изделий в Гентине (Genthin), в Са1<сонии, стал устраивать перегоночный аппарат (фиг. 28), который ааслуживает полного внимания винокуров. Его достоинства: простота, удобство и деше· визна. В нем нет ничеrо особенно нового и оригинального, но все части отличаются простотою и соразмерностью, 1<оторые делают этот прибор, по словам Шуберта, удобнейшим из всех ныне из­ вестных. Полное устройство внутренних частей снаряда Реймана .до сих пор не известно, но фиг. 28 передает общую его I<онструк­ цию.1 1 Реiiман поставлясr cnoii прибор цеtюю по 52 талера за центнер, т. е. 01<0;10 18-2() руб. на пуд.
796 Bl-lliOIO/PEI-Ш~, § 39 А - первый куб; В - второй 1<уб; С-ректификационнан колонна; D - и Е- две закрытые дефлегмационные тарелю1; Р - медный холодильник; а - деревянный сосуд для предварительного нагре" вания затора; а - есть труба д!IЯ спусI<а нагретого аатора иа G в В; Ь - конец трубки, ведущей холодную воду в холодильник нз резервуара, стоящего выше верхнего дефлегматора; с -труб1<а, f Фиг. 28. Перегоночный аппарат Рсiiмана. ведущая нагретую воду холодильНИl(а 1< верхне~~ тареш<е дефлег­ матора. Она идет далее к нижней тарелке, а нагревшись эдесь еще более, протекает трубI(ОIО d В средину сосуда 0, служащего ДЛЯ предварительного нагревания затора. Чрез это теплота, поглощенная водою холодильника и дефлегматора, не теряется даром, а идет с пользою. Труб1ш е выливает все-та1<и еще теплую воду в бочку, из которой вода употребляется для разбавления аатора, и т. п. По трубе f пары спирта идут из верхнего дефлегматора в холо­ дильню<: эдесь они сгущаются и вытекают чрез отверстие, около 1<отороrо находится измеритель g. Трубочки /z и h служат для стока флегмы в ре1<тифИ1<аторы; iii- воздушные ворою<и; k-ттредохранительный клапан; /l-рабо-
I IEPEГQJ-Il{Л~:ЗATOPA 79.7 чие отверстия обоих 1<убов; т - труба для nроведении пара в ниж­ ний l{уб; п - !{ран для выпус1<а барды из нижнего I{уба. Прибор Реймана перерабатывает в час 857 1шарт, или 80 ведер, затора и дает спирт в 84 - 86°/0 Траллеса. Он не имеет l{Ороб1{И с сгущенною флегмою, и оттого нет тех невыгод) I{оторые сопря­ жены с употреблением этой части перегоночных снарядов. Прибор Реt\мана, вмещающиИ до 95 ведер, стоит ОJ{ОЛО 1700 талеров (рублеИ). Воды для охлаждения он требует гораздо меньше, чем псе почти другие снаряды. П11отиву прибора Писториуса воды 11дет ТОЛЬl(О 1/ r.J• §40 Как прибавление 1< перегонным приборам, мы опишем, наконец, еще аппарат Эргота (Ergot), 1<оторый отличается простотою устрой­ ства, точным ходом перегою<и, экономией в топливе, дешевизною, незначительною стоимостью поправо1< и 1<репостью проду1<та. Этот аппарат должен служить для перегонки вина помощью пара, одна1<0 он может быть применен 1( перегонке всяких других жидкостей. Над печкою а (фиг. 29), аа1<точающею 1<уб, возвышаются перегон" ные тареm<и АААА, которые посредством трубы Е находятся n связи с предварительным нагревателем F и холодильником G. Резервуар для затора Z находится в верхнем отделении адания и получает назначенное для перегонки вино посредством насоса U и ВЫХОДSIЩеИ трубы хх. Под резервуаром находится поплавок с l{раном, шар 1<отороrо погружен в ворон[{е R, находящейся на трубе SS, имеющей вид U; эта труба аапирается по середине краном Т. Труба J, расширяю­ щаяся наверху в воронку, входит внизу в дно холодильника и посредством трубы [(К соединяет последний с перегонными тарел­ I{ами, на внешней стороне которых проходит вино, которое посте­ пенно направляется в середину, причем протекает по изогнутым спиралью отделениям. Во всех этих отделениях оно мешается и разбивается паром, который выходит чрез наклоненные трубки. Когда назначенная для перегонки жидкость прошла в середину тарелки, то она сбегает с помощью наклонной трубы к краю тарелки, непосредственно внизу стоящей, где она совершает то же самое круговое движение и получает то же движение от пара. Работа аппарата происходит следующим образо:'1: при закрытом кране Т вино накачивают в чан Z, из l{Oтoporo оно бежит в трубу S 11 · подымается в ней до края R. Когда чан Z будет наполнен, открывают кран Т, причем жид1<ость поднимается в левом колене трубки, имеющей вид U, а в правом опускается, от чего поп.павок опуска[ется] и 1<ран R отворяется. Этот кран до тех пор остается
798 13 Иl-ЮКУРЕНИЕ, § iiO отворенным (и затор до тех пор выливается в R), по1<а жидкость в R ниже поплав1<а. Лишь тольl{О жидкость наполнит все при­ боры и станет высоко в воронке R, тотчас поплавок всплывает и этим запирает кран и пре1(ращает выте1<ание вина или затора из чана Z. Вино бежит чрез воронку J в холодильник, наполняет Фиг. 29. Винокуренный прибор Эргота. его почти весь и тогда чрез трубу КК бежит в самую верхнюю перегонную тарелку, обращается вышеописанным образом по всем тарелкам и, наконецt приходит в куб. Когда он достаточно напол­ нился, что узнается посредством показателя h, то I<ран Т запи­ рают до тех пор, пока не начнется образование паров. Обра­ зовавшиеся пары проходят чрез отверстия под печкой и приводят находящуюся там жидкость в сильное движение и 1<ипение; туда входят новые пары, которые проходят дальше ~<верху, так что действие их скоро распространяется по всем тарелкам, и: тогда
ОЧИЩЕiiИЕ ОТ СИВУШНОГО МАСЛА 799 винные пары тем более и более сгущаются, чем дальше опус1<ается [вино] по аппарату. Пары приходят в цилиндр D, где дефлеrмируются, а оттуда идут чрез Е в холодильник. Спирт выбегает чрез труб1<у !; на ней находится сосуд для пробы V; который имеет тан:ое устройство, что может по1<азывать градусы алкоолометра, и при этом нечего опасаться потери чрез испарение и разлитие. Барда стекает через 1<ран с. Краны QQQ служат для чищения тарело1<, труба N служит для обратного отвода слабого дистиллата в аппарат для новой ре1<тифш<ации. Та1с 1cai< аппарат может иметь 3-5 тарело1<, смотря по содержанию спирта в вине, то его можно изменять, смотря по крепости влитого вина и по крепости желаемого продукта. Сверх того, большая часть тепла делается полезною, чем существенно уменьшается ценность производства.1 § 41. Очищение от сивушного масла Выше было замечено, что при спиртовом брожении вместе с обыкновенным спиртом (этиловым спиртом) образуются, между прочим, другйе, часто малоизвестные, продукты 1 таюJ{е большее или меньшее количество гомологических спиртов: пропилового, бути­ лового· и амилового, б6льшая примесь которых сообщает спирту неприятные свойства и которые обозначаются именем сивушн.ых масл. Эти сивушные масла суть продукты брожения и могут про­ исходить или чрез разложение rлюкоаы, или также (по Мюллеру) иа некоторых продуктов разложения дрождей, именно из лейцина (C 6 H1BNQ2), 1<оторыйJ кажется, может переходить в амиловый спирт, главную составную часть картофельного сивушного масла. Потому взгляд, что сивушное масло в 1<артофельном спирте про­ исходит из картофе11ьных зародышей и в них находится уже обра­ зованным, будет ошибочен. Состав сивушного масла различен, смотря по свойству затора (будет аатор картофельный, хлебный или свекловичный). Большое количество его образуется тогда только, когда брожение происходит в густом растворе глюкозы при высокой температуре и при отсутствии винной кислоты. При сильном разжижении и низкой температуре бродящая жидкость ·не дает нисколько сивушного масла, - по крайней мере, нисколько амилового спирта, который не происходит 'Гакже тогда, когда брожение происходило в присутствии винной кислоты. Все сивушные масла имеют между собою общего то, что они гораздо труднее летучи, чем вода и спирт, потому при пригото- 1 Подробное описание перегонного аппарата Эргота находптсл у Дюпле (Duplais): Traite dез 1iq11eurs et de 1а disti11a1ion des atcools, П, Paris, 1858, стр. 71-73.
sou 13 IН-IOIO'PEHHE,~ § 41 влении водки они входят в большом I<оличестве при 1<онце пере­ гонки, между тем ка1< при приготовJiении спирта они эа1шючаются по большей части в продукте сгущения дефлегматора. Часть сивуш­ ного масла переходит с водt<ой или спиртом и отделяется от них с большим трудом. Сивуrиное .масло хлебной вод1Си, J{Ото·рое сооб­ щает ей неприятный хара1<теристическиtt запах и Bl{yc, полуt1ается в виде зеленовато-бурой смолистой массы с удушающим запахом. Оно состоит иа смеси кислот пальмитиновой, пеларгоновой (или эйнантиловой) и зернового масла (oleuш silicum), которое похоже на эфирные масла. Све1словичное сивушное .масло есть густое масло, непрозрачное, ю-1слой реакции и острого з_апаха. Оно заклю­ чает пропиловый и бутиловый спирты, амиловый спирт, а та~<же пеларrоновую кислоту, 1<априновую кислоту и другие жирные ю-1слоты. Друзс1ше сивушное масло, которJе происходит при бро­ жении виноградного морса, рассматривается как сивушное .1ttacлo. I(артофельн.ое сивушное лtасло существенно есть амиловый спирт (СБН 1 2О), - оно бесцветно, подвижно, с проницающим, заставляю­ щим I<ашлять, удушливым запахом и жгучим Вl{усом, оно I<ипит при 132°. Помощью окисляющих деятелей - марrанцово1<ислоrо 1<али в смеси с серной кислотой или хромокислоrо кали, или пере­ I<иси марганца, или платиновой черни - его можно перевести в валерьяновую кислоту (С5 Н 10 О 0). Кислоты преобразовывают его наподобие обыкновенного спирта в особенный род эфиров. Эти эфиры частью очень приятного запаха и находят применение в приготовлении духов, ароыатиаировании l{ОНфе1<т и т. п. Уксусно­ кислый сивушныtl эфир (уксуснш<ислыf;l амил) носит имя вишне· вого .масла, валерьяновокислое амиловое соединение наэывается яблочныJt лtасло..u, бутировокислос соединение - анан.асньиt .ма­ сло.м.1 При многих применениях картофельного спирта содержание си­ вушного масла составляет невыгоду его, что устраняется очищением. Приемы, которые употребляются для этой цели, стремятся частью к умерщвлению сивушного масла чрез окисление или действие хлора, или к скрытию его помощью преобразования в менее неприятно пах­ нущие соединения, частью к действительному отделению сивушного масла. Белильная известь) марганцовисто- и марганцовокислый 1<али" и т. п. обраауют, когда чрез них пропускают содержащий сивушное масло ~пирт, валериановокислый сивушный эфир, но они распро­ страняют свое окисляющее действие также и на обыкновенный спирт, как на амиловый спирт, та1< что употребляемое количество агентов очень трудно сделать удобным. Если содержащий сивушное масло 1 Подробности о составе и свойствах этих эфиров и сивушного масла см. в «Органической хнмни» Менделеева.* * См.: Д. И. М е нд елее в, Соч., т. VIII, 1947. [При.Аг. ред.].
ОЧИЩЕНИЕ ОТ СИВУШНОГО MAGJIA ~01 спJ:Iрт шшрови·1ъ на смес1~ серной 1<ислоты и у1<суса 1 то образуется вместе с уксусным эфиром уксусно({ислая ОI<ись амила, которая имеет приятный, похожий на фрунтовый, запах. Та1{ же действуют соляная и селитряная 1<ислоты 1 1<оторые часто и употребляются для очищения от сивушного масла. Квасцы, глауберовая соль, поваренная соль, медный 1<упорос, которые таю1<е предлагаются как средства очи­ щения от сивушного масла, могут только вредить, потому [что] они возвышают при ректифию1ции точку юшения и тем улетучивают часть сивушного масла. Удаление сивушного масла из спирта может быть произведено чрез повторенную ректифи1{аци10 и дефлегмацию, также, но только несовершенно, чрез действие жирных 1<ислот, потому что жирные масла и вообще жиры, будучи смешаны с содержащим сивушное масло спиртом, отнимают ббльшую часть сивушного масла. Для этого, например, Бретон напитывает фланель маковым или оливко­ вым маслом, и материю н:ладут в цилиндрический сосуд с решет­ чатым дном, потом в цилиндр наливают спирт, содержащи~ сивуш­ ное масло, которое отнимается жирным маслом. По изысканиям Клетчинского, вся1<ий спирт и вод1{у можно сделать свободными от сивушного масла помощью перегонки с мылом, - все равно, принадлежит ли сивушное масло амиловому или бутиловому типу, все равно, будет ли сивушное масло картофельное или свекло­ вичное. Мыло может отнять и удержать до 20°/0 сивушного масла и при высокой температуре паровой перегонки может снова отдать совершенно все сивушное масло; употребляемое для очищения мыло должно быть твердое натровое мыло и свободное от жидких жир" ных кислот, которые могут запачкать дистиллат. Более нсеrо говорящее в свою пользу очищение от сивушного масла состоит в применении хорошо прокаленного угля (расти­ тельного угля, торфяного угля, н:остяноrо угля), который, когда мы его приводим в соприкосновение с спиртом, заключающим сивушное масло, механически отнимает. его. Людерсдорф произвел изыскания над поглощающей сивушное масло силой различных родо! древесного угля и нашел, что для очищения картофельного спирта в 80°/0 Траллеса и хлебного спирта той же крепости потребны на 1 л следующие количества угля, выраженные в граммах: Уrоль l<артофелъны" Сосновый . Березовый Липовый ..... Ольховый Костяной . Дубовыr1 .. Ивовый ... 51 8ак. 2207. Д. И. Ме1щелеев, т. XVll. спирт 56 38 20 66 160 76 52 Хпебныn спирт 44 60 86 60 236 128 80
802 ВИl-IОЮ'РЕ.НИЕ, § 41 _ В nрот1шоре 1 ше с этими ч11слами Варре11тра nп (V nri·cn (га рр) нашел, что 1 часть 1<остяного yr.riя очистит от сивушного масла 'Гакое 1<оличество спирта. I{акое 6-7 чаете И соснового угля или 3 части бурого ко1<са. +Iовеtlшие изысн:анш1 ТШ{Же поюJз~ли, что раскрошенный костяной уголь в тuм состоянии, n 1<аком его упо­ требляют на сахарных заводах, относительно своеИ очищающей способности превосходит все сорты угля. Спирт и водку 0 1 1ища~от помощью угля частью в nарообразном сострянии, частью по­ средством настаивания с ним на холоде и процеживанием и, несообразно с целью, помощью ре1<тиф1·шации с ним, потому что при температуре юi'пения взятое yrпем сивушное масло легко может быть снова выделено им. Угли, употребляемые для очи­ щешш от сивушного масла, помощью бо­ е роздчатых валов размельчаются, и крошки угля чрез сито освобождаются от пыли. Размельченным углем наполняют медныn цилиндр, который снизу и сверху имеет вставные продырявленные дны, и цилиндр поr.-~ещают в перегонном аппарате между та­ релочным аппаратом и ре1<тифю<атором та­ ким образом, что пары проходят чрез уголь снизу вверх. На 100 п вод1ш, данной для А очищения, 1<ладется 3-5 кг размельченноrо Фиг. 30. Очистительпый угля, чрез н:оторыИ ~то I<оличество па- дефлегматор: Фалькмана. ров может пройти два р3эа, прежде чем истощится его поглощающая способность, которая возобновляется прокаливанием. По способу, предложен­ ному Петерсом, наполняют прямо стоящиИ сосуд, в котороl\i на расстоянии 3 дюймов от дна находится ситчатое дно, наполовину [покрытое] прокаленным древесным углем, и на него насыпают смесь яз 2..5 кг порошка перекиси марганца и 5 кг 1<остяного угля, посл~ чerQ сосуд. совершенно наполняется древесным углем и туда нали-: вается водка, которая в нем оставляется 3 дня. Таким аппаратом можно производить работу 12-15 месяцев. Существенная часть аппарата Фалькмана (фиг. 30) есть шлемообраэный сосуд А, в J{отором находятся продырявленные дны ЬЬЬЬ, на наждом дне лежит слой угля, кот~рый покрывается покрышкой с. Все же покрывается крышкой, заключающей слои угля дд. Находящийся снаружи около сосуда А холодильник, который на рисунке представлен трубами для наливания f //! и трубами для стекания ееее, служит для тоrо 1 чтобы соразмерять температуру слоев уг.пя. Этот аппарат очень замечателен, потому что в нем в самом деле в одно время про­ исходит и очищение от сивушного масла и дефлегмация.
.ЦовычА в criиPtE. 803 § 42. Добыча в спирте Добыча n спирте из данного материС1ла заnисит не ТОЛЫ{О от 1\оличественноrо от11оше11ш1 сост;~ rзных част.:й cыpDro вещества, обрпзующ11х спирт (1ч1ах1\1'l.'Т, глюкоза и сахар), но ттоr<е от более или менее cooGpnaнoro с целыо выгюлн~rr~ш нсех операций при­ rотовлеиип спирта (способа затнраныт, хода брожения) в пригод­ ных дли того аппаратах. Что r<асается до первого пункта, то химия научает, что 1{0Гда мы обращае~1 внимание на то, чтобы вещества, подобные глицерину и янтарной l{Ислоте, при спиртовом брожении образоnыnа11ись толы<о в мало~~ I<оличестве, [то]: 162 частн 1срахмала (с12н~nо10) дадут 92 частн сппрта (С7Н60) 171 часть сахара (С 1 2н2 2011) даст 92 » » » 180 частсii ГЛJОJСОЭЫ (C12H'.?4Q12) дадут 92 » )) » Следовательно дадут: 100 частей крахмала . 56.78 11аст11 спнрта 100 » спхара ..... 53.80 » )) 100 » глюкозы 51.1 » » Одна1<0 опыт ПОJ{азывает, что добыча спирта бывает меньше, чем по предположению, что 1<аждые 2 пая крахмала или сахара должны давать 1 паи спирта; та1<, 100 частеt\ сахара дают не вышеупомянутые 53.8 части спирта, но только 51.1 части. Выводы о добыче спирта или водки будут ближе тогда, когда вычисляется не I<оличество сырого материала I<рахмала или са­ хара, употребленного для приготовления-"' спирта, но количество способного бродить эr\стршпа, 1\оторый они в состоянии дать. Так: дадут: 100 частеfr ячменя .... 60 част . экстраrпа 100 )) сушепоrо солода 60-65 )) » . 100 » зеленого )) 55 » » 100 )) овса . . 42 » )) 100 )) ржи . 65 » )) 100 )) пшеницы . 70 )) )) 100 )) маиса 65-70 » )) 100 » риса . . . 74 » » 100 » 1<артофеля . . . . . 16-17.3 » )) 100 » 1<артофельного J{рахмала 82 )) )) 100 )) I<артофельной мую1 . . 73 » )) Так как, по изысканиям Баллинга, 100 частей лишенного воды сусла при совершенном брожении дают 48.4 части спирта, то для 51*
8U4 100 Ю' уло~1янутых выше сырых материалов максР1мум получеюrЯ спирта будет (в килограммах): Ячмень .... Сушеный солод Зеленый » Овес .. Рожь .. . Маис ...... . Рис... Пшеница .. 29 29 26.6 28.3 31.4 31.4 35.8 33.8 Картофель ....... . 8.7 39.6 35.3 Картофельный крахма;1 I<a ртофельная му1<а . • . . Но пра.1-стИJ(а показывает, что в сусле нико1"да не происходит совершенного брожения, и даже количество неразложившеrося экстракта может доходить до 20°/0 • Иа этого выте1<ает, что добыча спирта в практике гораздо меньше и почти следующая: 100 кг ячменя . . 100»ржи... 100 » пшеницы . 100»овса.... 100 » масла . . 100»риса.... 100 >> картофс.1я Добы,1а rпнрта Rec, в кнло- объем, в граммах литрах 25.70 24.46 23.04 23.80 24.38 30.70 6.60 32.04 32.99 28.72 29.68 30.39 38.2i 8.0S Но и этого количества часто не достигают в nра1<ТШ<е. 1 Срав­ нение выше упомянутых показаний с по1<азаниями на стр. 728 и др. об количестве спирта, вычисляемом из l{Оличества данных, содержащих сахар, веществ, по1<азывает, как мало вообще должно давать цены теоретически вычисленным числам в настоящем случае перед практическим производством; но, однаI{О, оно, тем не менее, показывает, чего можно ожидать от улучшения способов получения спирта. 1 По показаниям Отто, дают: 100J<rячыеия•.••1••• 100 " ячменного солода ••. 100 » пшеницы . 100 " ржи •.• . .... 100~картофеля....... Спирта килограмм .rштров 18.9 23.9 2З.8 29.4 20.9 26.3 19.4 24.5 7.8 9.8
ДОJ;ЫЧЛ. В СПИРТЕ 805 Если мы данную в примечании добычу ~пирта (Отто) рас­ считаем на водку в 50°/0 Траллеса, то получим, что дают: 100I<Глчменл...... 100 )) ЛЧМСIШОГО со.rюда 100»пшсшщы...... 100»ржн........ 100»1<артофс;ш . . . .. Литров nодюt 44.64 54.96 49.22 45.80 18.32 Переложивши эти показания на число объемных (например ведерных) процентов, получим, что 6 л (кварт или ведер) водки соответствуют 6 Х 50 = 300 ведерным процентам спирта; 7 л, ~пе­ дова тепьно, 350°/0 ; 8 л = 400°/0 ; 8 л спирта в 48°/ 0 Траллеса равно 384°/0 спирта. Числа Jштров вощ<и или спирта, помноженные на содержание спирта в процентах по Троммеру, дадут: 100кгячменя...... . . 44.6 4Х50 = 22320/0 спирта I00 » ячменного солода . . . 54.96Х50 = 2748 >> 100»пшеницы..... . 49.22Х50 = 2461 » 100 » ржн . , . . . . . . . . . 45.80Х50 = 2290 >> 100 » картофеля ........ 18.З2Х50 = 916 )} (Для перечислений на ведерные, квартные и тому подобные проценты следует толы<о знать, сr<ольким литрам (килограммам) соответствует 1 ведро; 1 прусская кварта= 1.145 л). Как прибавление к статистике винокурения, будут приведены следующие (из химии брожения Баллинrа взятые и переложенные на метрический вес и меру) из практики выходящие примеры: 100 л бродя- 100 кr картофеля и хлеба 100 нг нарто- щеrо про- На 100 кr да1от абсолютного феля и хлеба странства картофеля оместе дают в•1есте дают абсо- Вннокурн11 п р11ход11тся спирта барды лютноrо килограм- спирта мов хлеба ю1лограммы ' лнтры \ .штры 1 т1тр~ 1 6.2 5.7 7.2 176.5 5.0 2 7.6 7.8 9.8 170.9 7.0 3 6.9 8.4 10.6 175.5 7.6 4 11 .9 7.1 9.0 226.0 5.2 5 8.7 8.7 ] 1.0 205.2 " 6.3 6 7.4 7.8 9.9 - 6.8 7 7.1 8.2 10.4 - 6.8 8 4.9 8.5 10.8 - 6.0 9 6.4 8.4 10.5 - 5.4 10 6.5 9.4 11.8 - 6.0 Средн11м 7.4 в.о 10.1 1 6.2 чис.11ам . . - ~
806 ВИНОКУРЕНИЕ, § 43 § 43. Остатки от винокурения (Значение вино1суреная в ceльc1t:o~Jt. хозяйстве) Значение, которое ичеет вино1\уре11ие n сел1)ском хознИстве и, особенно, в скотоводстве, очень значительно. Существо этого значении определяется нескоJ1ы<ими словаi\ш. Вю-101<урение оставляет остат1<и, которые употребляются как коры для скота; оно изnле1(ает из веще­ ства, содержащего крахмал, которое оно обрабатывает, в самом деле только спирт, который обраауется чрез брожение затора, и оста­ вляет все неиюrененные брожением коренные пита·геJiьные вещества картофеля и хлеба в сгущенном виде. Когда выгнан продукт (спирт или nощш), можно возвратить издержки, употребленные на произ­ водство его, потому что остатки винокурения получаются I{aK даро­ вой кор}f, производство которого может даже выступить на передний план, тогда как водка занимает место побочного продукта. И при больших размерах спиртового nроизводства это с;)1учается. Так бывает во многих странах, - например, в Лифляндни 1785 [г .] про" изводившееся там винокурение главным основанием имело произ­ водство корма. Так, в 1820 г. в германс1<их государствах, несмотря на низкую цену водки, многочисленные поля обрабатывались и упо­ треблялись для возделывания картофеля и хлеба, и их скотные дворы увеличивались помощью винокурень. Отсюда естественно, что каждый хозяин, когда допускает ero состояние) ищет как можно более выгоды в расширении винокурни. Но выгодные условия изменяются тотчас с размножением вино­ курен. Потребность на сырые материалы возвышает цену их и вызывает чрезмерный избыток водки, что должно уменьшать цену продуктов. Многие маленькие винокурни, именно городс1<ие, выгоды которых встречаются с деревенскими, выносят часто подобное затруд­ нение, к н:оторому прибавляется еще положенная на водку пошлина: они не .могут вынести конкуренции спиртовых заводов, которые, в противоположность сельским винокурням, производящим работу rолько в зимние месяuы, производят беспрестанно и, следовательно, основным и производным капиталом могут работать и сбывать выгодно свой продукт. Винокурение из картофеля, рассматривая его каl( сеJ1ьскохо­ эяАственный nромысел, основывается на химическом разложении довольно изменчивого вещества картофеля на весьма важное кор­ мовое вещество и на проду1<т, относитет>но очень сгущенный, весьма постоянный и легко перевозимый, а именно - на барду и с11,ир1п. Правильное суждение, - принесет ли выгоду в данном случае винокурня в связи с сельским хоаяйством, или нет,- воаl\южно тогда только, когда бросаете~ в глаза величина значения винокурни для
ОСТАТl<И ОТ ВИ.f-IОКУРЕНИ.Я 807 СI(Отоnодства и вследствие этого увеличение производства навоза; та({Же возможность обрабатывать для возделывания картофеля песчаные поля и т. п., а то•шыи и подробный расчет издержек и прибыли влечет баланс между выгодой и убылью. ИздерJ1с1си соста­ вляют: ценность сырого материала, рабочая плата, надзор, топливо, держание утвари, рост с ос1-1овного и оборотного капитала и водоч­ ная (с затора) и прочие пошлины. Прибыль составляют спирт (или вощ<а) и барда. Должно упомянуть то, что издерж1<и на сырые материалы принадлежали 1<: главным фа1<торам, определяющим при­ быль виноr<урни. Сравнение этой цены с ценностью произведенных продуктов, за ис1<лючением пошлины с проду1<тов, позволяет наперед узнать, будет ли в данном случае выгода в конце. Вторая часть выгоды состоит в ос1атl{аХ винокурения, из барды, которая тоже цолжна быть обращена в деньrи,-вещь) которая трудно исполняется, потому что взгляды сельских хозяев, 1<ак и сельскохозяйственных хими1<ов, касательно цены этого питательн01·0 остатка очень рас­ ходятся и должны расходиться, когда мы примем во внимание то, нто барда никогда не может иметь постоянного состава, что ее свойства зависят от своVаств сырых материалов, от перегонки которых она осталась, сверх того, от различных спос·обов куре­ ния, от неравного совершенства способов аатирания и брожения ит.д. Тем, что мы анаем о химических свойствах и ценах барды как корма, мы обязаны изысканиям Риттгаузена, Троммера, Гру­ вена, Сименса и других, из которых частью эаимство·вано сле­ дующее. Барда есть жидкость, в которой частью растворены, частью осаждены: неразложенный крахмал, декстрин, пектиновые тела, про­ теиновые вещества, жир, малые количества сахара, шелухи, янтар­ ной кислоты, глицерина, солеR и составных частей дрождей. Содер­ жание в ней сухих веществ составляет до 4-10°/0 • Это ~азличие происходит вследствие различных составов сырых матерI-JЗ-!JОВ, р·а~ ... лиЧных I<оличеств воды, которую прибавляют при зат:ирании, и нерав.­ но.мерного отделения воды из перебродившего затора при пере­ :rонке. То, что теперь мы можем вычислить в практике с nриблиэи- 1ельною точностью количество и качество барды, которая остается .от определенного количества картофеля, солода и заторной воды, ·nокаэывает следующее собрание результатов изысканий Риттгаvзена. ·произведенных в 1855 r. 1 1 См.: Jahresbcricht der chem. Tccr nologie, 1855, р. 22i.
808 BИI-IOI<YPEHИE, § 43 Cyxoro всшества Прибавка воды Вес зuтор~t, Вес барды. Содержаннс картофеля, солода J1 лрождеlt. к затору, в. отно· R кнлоrраммах В J<JfЛOГpSM• барды. в про· в килограммах . шеюш мах центах 14.8 1:7.5 126 148 4.4 14.8 1:6.2 106..5 124.5 2.5 15.7 1:5.9 109 128 5.4 14.4 1:4.9 85 87.5 6.0 14.4 1: 4.0 72 82 7.1 14.4 1:3.0 57.5 64.5 9.1 1 14.7 кr сухих веществ сырого материала дают средним числом только 6.25 кг твердых веществ в барде, оттуда выходит при брожении и перегонке 8.45 кr, или 57.4°/0, которые равны весу крахмала, который чрез брожение разложился на спирт и угле­ кислоту; 42.6°/0 нелетучих частей затора остаются в барде. Если принять средним числом содержание твердых частей в барде в 5°/0 , то получим для барды следующи" состав (I) (по вычислениям Грувена). Для сравнения тут же приведен анализ 1<артофельной барды Гелпьригеля (П): Крахма.1а....... Щира ........ . Протснновых веществ . . . . Клетчатки Золы .. Воды......... 2.81 0.14 1.14 0.46 0.45 95.00 п 2.60 0.14 1.00 0.72 0.72 95.00 100.00 100 Риттгаузен, анализируя различные сорты барды, получил CJJe" дующие результаты при следующих отношениях заторной воды: {111) 1:7.3, при (IV) 1:6, при (V) 1:4.08, при (VI) 1:4, при (VII) 1:3: llf IV v VI Vll Безаэоrистыi веществ 2.78 З.23 3.0~ 4.14 5.31 Протеинов 0.82 1.04 1.26 1.39 1.78 КJiетчаткп 0.46 0.43 0.94 0.78 1.00 Золы.. . ... 0.52 0.59 0.72 0.79 1.01 Воды.. ... 95.40 94.71 94.00 92.9 90.9 Когда в винокурне картофель и солод употребляют постоянно в. равном количестве и одинаковых свойств, затор имеет одинаковое сrущещ-1е и! к.ром~ тqro, все GПQCC?Qьt qc~aiorcR те же. ~~~м~~е 1 -~о
ПОЩЛИI-JЛ С ВОДКИ 809 барда всегда довольно точно имеет один и тот же состав, СJI~д.о­ вательно и одинаково питательна. Остается принять, что средним числом 8/ 4 твердых составных частей барды суть питательные веще ... ства, отношение веществ, содержащих азот, к несодержащим-средw ним числом = 1 : 3, а отношение этих веществ в картофеле 1 : 8. Когда последний nреобрааовывается в барду, то он теряет большую часть своих беэазотистых начал и делается кормом, богатым про­ теиновыми веществами. В практике 150-250 кг картофельно" барды ценятся= 50 кг сена. Цена барды 1<ак корма будет гораадо выше, когда в ней отношение твердых составных частей к воде бу ... дет меньше. Это разжижение, однако) случается no большеn части вследствие применения пара при перегонке. Относительно 11учших сво~tств барды и всеобщего употребления ее, по Троммеру •. .было бы выrоднее устранить это уr.ютребление пара и эа~енить его непрямым nароаым нагреванием.~ § 44. Пошлина с водки 2 По господствующим теперь финансовым началам, нодка является самым пригодным особенным предметом обложения податью, потому что ее употребление, если оно rrереходит аа пределы, связано с вредным влиянием, так что совершенно основательно желать, чтобы потреблению ее положить границу чреа возможно высокую цену вследствие большой пошлины. Чтобы этоЮ пошпиною, взи­ маемою хотя и не с nроизводимого, но с потребляемого (с первых вообще она снята), не уменьш.ать выгодное влияние винокурен на сельское хозяйство и скотоводство, искали средства спастись от зтого, дозволяя маленьким винокурням, служащим для сельско­ хозяйственного промысла, облегчение пошлины. 1 Большое разжшке1111с барды принимается за признак худого свой­ ства се. ЕстествснноJ что большое количество воды увеличивает отделение мо•ш, что 11мсст с.ледствнсм увеличение образования навозной жидкости. Если устранение их произведено надлежащим образом, то это, без со­ мнения, нс будет делать :ущерб здоровью животных, питающихся бардою. Непосредственно вредного действля барда нс имеет, как видно из сделан­ ных до сих пор изысканий относительно этого вещества. В барде не нахо" дится nикаких составных частей, вредящих собою здоровью животных. с единственным исключением сивушного масла, которое иногда находится в барде. На малое остающееся количество спирта, а также и на образую­ щиеся при бро)кении. кислотьJ нельзя смотреть как на нечто вре.п.ящее здоровью животных. Конечно, не то бывает с 1\tедью, которая отделяется от медных частей куба 11 нагревателя и нередко в малом колцче~тве J1ро- хо.п.ит в барду (по Троммеру). · 2 Cl\r.: Engel. Die Brannt\vejnbrennerei. Dresden, 1853. -В. Qu.ad1"at. Der Verzehrungssteuerbeamte als Chemiker.. ~r~nn, l~q7,-.Ra(t,. OrцngsЭ:ti~ ~er Finanz\vissensr;l1af~." Hc~delbergt 1855\ ·
810 ВИНОКУРЕНИЕ, § 1И Обложение податью водки (или спиртп) распространяется шш на производство, илн на потреб:ление. Обложение податью потре­ бления почти невозможно, неудобно· для потребителей и ценно для государства. I<онтrоль удобоисполнимее и отягчается меньшее количество люден, когда не потребJiение, но произв(' детва обло ... жено податью. Такой образ наложения подати можно произво­ дить: 1) с сырого .1t1атериала (картофеля, сахарной свеюювнцы, хлеб­ ных зерен), причем берется во внимание среднее содержание в них твердых веществ или образующих спирт тел (крахмал или са· хар); 1 2) с затора; причеi\t берется в рассуждение или тол~ко ~олц· rtecmвo, .или также к.аrtество и состояние; 3) с самого производного !lpoдy1Cma, причем определяется ero крепость, т. е. количество заключающегося в нем абсолютного спирта; 4) с врелени, которое потребно для брожения определенного 1\Оличестеа затора и для перегонки определенного объема пере­ бродившей массы. Обложение податью продуюпа, без сомнения, есть самая пра~ вильная и рациональная метода обложения пошлиной. Оно не поста­ вляет производству курения никаких затруднений, оно не ограничи· вает выбора сырого вещества и не касается способов, употребляе­ мых для винокурения, так что дозво.1яет делать все возможные улучшения в них. Но оно имеет свою худую сторону в том, что не понуждает, как другие роды обложения подnтыо, винокура к улучшению производства. Винокур, у которого обложены податью его сырой материал, его затор и его время, должен заботиться об том, чтобы в меньшее время получить большее количество сnярта и улучшать способы, чтобы б6льшая добыча сnирта избегнула от обложения податью; если при произвсдстве обложен податью про" дукт, __то относительно пошлины для винокура все равно, будет ли он работать нерадиво или рационально. Если 1<0личество спирта, котоrюе получает он при своем методе нурения, и обложенное пошлиною, будет незначительно, то ом должен платить меньше пошлин, и обратно. Другая худая сторона обложения податью прод) кта есть легкость, с кuторой может быть произведен обман~ Тоrда чющвники должны обращать внимание на все части проиа­ водства, чтоб быть убежденными, что только проиаведена обло­ женная пошлиною водка, но не более. Потому этот теоретически совершенньНt обраЗ наложения подати неудобоисполним и ведет 1 В Баварии облаrается податью солод, ё! не картофель, который слу­ жит для производства спирта.
ПОШЛИНА С ВОДКИ 811 r< вредным 11оследствиs1м для "вино1<ура. В Англии он приэнан за­ l(Оном. Обложение податью сырого лtатериала, 1<оrда хотят сделать его справедливым, связано с бош)шн~IИ трудностя~rи, та1< J<ак при нем должно принимать во вниl\rание не только весо .. ое количество, но и составные части, образующие спирт. Потому должно быть точно определено, 1<Ш<) ю до 5ычу спирта дает определенное 1<оличе­ ство данного для обработ1п1 сырого матеrиала. Tal( ка1< проба маJiоИ, произвольно взятоИ части из всего 1<оличества сырого мате ... риала не может дать правильного суждения о всем, то из этого следует необходимость 1<01-проля количества затора. С другой сто" раны, этот образ наложения подати требует, чтобы чиновники былJl по необходимости в состоянии произвести потребно точную nробу сырого материала (химичес1<ую пробу посредство~ взвешивания или титрования, определения относительного веса и проч.). Так как сырой материал (картофель и хлебные аерна, менее легко свекла) довольно ... леrко может быть скрыт от пошлины и потому обман будет неизбежен, то правительство принуждено наблюдать и аа производством. Хотя он нигде не ) потребляется, однако воf:lдет впосле.цстnщ-1, потому что согласен с требованиями науки; имея целью б6льшую добычу спирта из определенного количества сырого .материала, он составляет сильное поошрение к усовершенствованию производства винокурения. Обложение податью вреJtен,и основано на подати с времени употребления данных перегонных кубов. Если в винокурне иавестиы все потребные для перегонки снаряды, то по этому можно легко и довольно близко сделать за~<пючение о проиаведенном I<оличестве спирта и о времени, потребном для перегонки, а также легко кон­ тролировать и это время. Причем, об1<ладывая определенной пошли­ ной принятое аа единицу пространство времени, которое необхо­ димо для переrою<и, задачею винокура делается - произвести из обрабатываемого сырого материала ~ наименьшее время наибольшее количество спирта. Чем больше количество пошлины, тем важнее кажется для винокура задача, за разрешение которой он получает назначенную правительством премию эа наилучшее пользование дра­ гоценным временем. 1 Ни при одном случае в промышленности бри­ танское «time is шоnеу» не представляет такой справедливости, 1 Когда в 1786 г. в Англии ввели пошлину с кубов, то основывались на прrдположешш, что куб ~южет быть рпоро}кнен сженедель.но· 7. раз. Но спустя 2 года в неделю моглп _уже курi1ть ~О раз; в 1798 г. куб мог быть опорожнен чрез ·8 минут,· а потом даже в ·З минуты.· Пошлцна с куба· воз-­ рос"ttа от 30 шилmшгов до 5 ФJ'IIтов стерлингов н.а галлон вмсстш_юсти К)'ба. .
812 BИI-fOKYPEliИE. § 44 очевидно, как в э1·ом. Спиртовые фабриканты сделали все воз­ можное, чтобы ПОЛУЧИТЬ Премии, И ВИНОt<урение давно было бы совершенным промыслом даже на маленьких заводах, если бы по­ дать собиралась со времени и правительство строго смотрело эа исполнением подати со времени. Чтобы при усовершенствова­ нии спиртовых завалов новых времен точно определять количе­ ство выкуриваемого вина, явилась необходимость нового способа определения производимого количества спирта. Это средство на" шлось в вымерении пространства, которое занимает затор во время брожения. Этот род обложения податью носит имя noutлuн.a с uо­ личерпва затора, или, ~<ороче, 1zо11lлины с Затора. Он введен законом во многих землях Таможенного союза и в Австрии, 1 и он действительно дает крепкое основание, из которого вытекают дру­ гие роды обложения податью. Главное основание лежит в труд­ ности прои.звести обман с бродящим затором. 2 К сожалению, во всех землях, в которых подать берется с пространства, занимае­ мого затором, винокур имеет задачею получить большее количе­ ство спирта не из данного количества сырого материала, но из меньшего объема затора (густого затирания). Нормальное обраще­ ние в сахар, и~и процесс затирания,· а та-кже и брожение превра .... щенного в сахар з~тора · зависит от определенной степени раз­ жижения его, которую нельзя переступить, не потеряв от того. в спирте~ Между тем I\ак рациональная техню<а iребует некото-. poro разжижения затора, обложение податью требует наиполеанеlt­ ше.го употребJ1ения обложенного податью пространства, т. е. воз- 1 В Прусснн подать состоит нз 2 зильбергрошей с 20 кварт про­ странства заторного чана; для сельских хозяевJ которые курят нз своих плодов, хотя только в зимнее время и в ограниченном объеме (не более 900 кварт пространства заторного чана в 1 день). 11/ 4 серебряных гроша. Для бродnщеrо затора почти везде полагается известное пространство (J /10 в~1ест~rмо~тн ~р~днльноrо чана}, на которо~ не налагается подати. ~ Обманы относительно бродящего затора производятся двумя спо­ собами. Во-первых, затор ставится в помещения, не принадле}l!ащие вино­ курне; при раакрытнн этого такой затор выдается за барду или за искус­ Gтвевно приготовленный корм для с1сота. В противном удостоверяются следующим образом: когда затор еще не перебродил, то он имеет слад­ ковато-кнсловатый вкус; еСЛН Же ОН Перебродил. ТО И\'еет BI<yc СПИртуоз­ ВЫЙ и киспова-тый. Свежий затор при нагревании дает пары. содержащие спирт, чего не дает барда, равным образом и корм для скота содержит также мало спирта. Второй род избежания пошлины сосrоит в том, что ~ заторном пространстве производят большее количество затираний. чем о·бъявляют. Если в заторном чане в. продолжение дозволенного времени производилось затирание два раза, то говорят: DouЫierung, при трехра­ ~овом затираньи: Triplierung. nри нескопькоразовом затирании начало уско­ ренного брожения возможно только при увещ-1ч~нцоi;\ приб~в~е дрощд~й {1 ~В.ещ~1~~~ши ~~мпературы (ю~адр·ат)~ · -
1iOЩJIИJ-IA С ВОДЮ'1 813 можно сrущенноrо затора. 1 В пршпике из методы rустот sцтнраннsr и его последствий можно вывести, что перегонные аппараты полу­ чат многократные усовершенствования и более сообразное с целью устройство и вообще успехи вино1<урного промысла будут, веро­ ятно, больше тогда, когда нарушения законов а1<циза в производ­ стве, в разделении времени, продолжительности брожения, продол­ жительности курения, размеров сосудов и проч. не будут суще­ ственными препятствиями. Пошлина с пространства. занимаемого затором, дает производ­ ству винокурения в больших размерах преимущества перед малень­ кими сельскохозяЯственными вино1<урнями. Не только введение паровых аппаратов для нагревания и перегою<и, допус1<ающих обра­ ботI<у очень густого затора, связано с иавестной величино.й про ... изводства, но и постанов1(а их обойдется дешевле, коrда расходы на содержание и уплату процентов распределятся на большее I<оли­ чество спирта. Следовательно, винокурни с беспрестанным произ­ водством имеют преимущество перед теми, которые курят только зимоЯ, ка1<овы малены<ие сельскохозяt!ственные винокурни, которые существенно имеют целью только более стоящее цены употребление самими же возделанного картофеля. В сельском хозяйстве остатки от вино1<урения, барда, как корм для свиней и коров имеют такое большое значение, что чаще производство этих остатков выступает на первый план, ка1< главный продукт, водка же сходит на задний nлан, 1<ак побочный продукт. 2 Об.11ожение податью пространства, которое занимает затор, не­ оспоримо имеет много худых сторон. потому что пространство зави­ сит от сырого материала. Для картофе.пьного затора надобно оставлять по крайней мере 10°/0 пространства незанятым затором, тогда как затор из патоки, маиса и из других веществ может совер- 1 По Шварцу (см.: Polytechn. Journ., 1858t CXLIX, стр. 377)•. образо­ вание в водке сивушного масла обусловливается главным образом тем родом подати, какой обыкновенно сбирают с заторного пространства, почему необходимо стало работать с густым затором. Когда из хорошего затертого картофеля извлекали светлое сусло и оставляли его. сильно разжиженное и при очень низкой температуре, бродить. прибавляя к нему винного камня, то тогда - по Шварцу- происходило очень мало или н вовсе не происходило сивушного масла. 2 Есть еще особенный род обложения податью водки, так называе­ мый Kesзelgeld: именно, винокур платит в продолжение года Pauschsumme за вместимость каждого куба, которые хозяин назначает для употребле­ ния. К колnакам котлов) за которые не заплачена подать, правительство кладет печать. Это установление, хотя и удобно для винокура н для эаве­ дывающих накладыванием подати, однако оно производит большое нера­ венство, потому что те, которые чаще употребляют свою посуду, платят самое меньшее.
St4 BИliOIOIPEHИE, § 44 шенно перебродптh прн 4-6°/0 свободного прострnнства. Прн оGра-­ ботке мерзлого картофеля нередко нужно 15°/0 сnо3одноrо про­ странства для пре.г.Lупреж.а.е.шrя перебрасывания жид1<ости чрез I<раИ. Курение 1-:артофе.лн 1 попоμченноrо гнилостью, при существующем количестве пошлины невоз~1ожно потому, что тогда до 1/ 'd про­ странства затора наполняется f\1ертвьши струпья:\IИ и пото~1у дает незначительную добычу в спирте. Пото~1у сельс]{о~1у хозяину быnает невозможно употреблять больные остат1п1 картофеля. Во время, коrда введена была подать с пространства, занимаемого аатором, картофельная болезнь не была известна. Теперь это условие соста­ вляет недостаток в узаконениях о податях.
!Эю{шслопеда 1tес1сиzl. словарь Ф. А. bpo1l" iауза 11 / !. Л. Ефро1-1п, т. V, 1891, стр. 197. БЕЛКОВЫЕ ВЕЩЕСТВА Беш<овые вещества составляют громадный класс орrаничес1<их, т. е. углеродистых, а именно углеродистоазотистых соединений, неизбежно встречаемых в каждом организме до того, что 1<аждая клет1<а. растени~ содержит беш<овые вещества, а клетки животных организмов почти нацело состоят из белкового вещества, и жиз­ ненные отправления сосредоточиваются в тканях, содержащих эти вещества. Они, составляя вместе с водою принадлежность жизне­ деятельности, отлича10тся велико10 изменяемостью своих своt\ств, непрочностью и легкою способностью ко множеству химических превращениt~. Эти свойства белковых веществ служат, с одной стороны, объяснением того непостоянства, которое отличает вся· 1<ие растительные и животные вещества вне организмов, а, с дру­ гоn стороны, объясняют и то обстоятельство, что жизнедеятель­ ность, сопровождаемая постоянною изменчивостью вещества, сосре­ доточивается в белковых веществах, как очень легко подвижной или легко изменяемой материи. Понятно отсюда, что белковые вещества составляют одну из важнейших задач естествознания, но до сих пор, несмотря на массу исследований) спеланных физио­ логами и химиками для изучения белковых веществ, они не под­ даются тем приемам, которыми удалось овладеть громадною мас­ сою других углеродистых и углеродис:х'оаэотистых веществ. Пер­ вейшую причину этого составляет чрезвычайная трудность отде­ ления различных белковых веществ друг от др)та и великая сложность их состава и превращений. Поэтому поныне нельзя, не впадая в односторонность, дать .сколько-нибудь отчетливое, но 1<раткое химическое описание белковых веществ. Многие све­ дения прямо противоречивы, не удов.летворшот современным хими­ ческим требованиям и страдают неполнотою. Поэтому для «Энци­ клопедического словаря» ·следует ограничиться лишь общим пер­ вым знан:омством с белковыми ве1цествами, I<оторые подробнее рассматриваются в курсах физиологической химии. Для первого же знакомства с разнообразием, своЯствами и приготовлением белковых веществ может служnть приводимая вслед за ~им недавняя
81 () (1890 r.) статья Робннсона ( «Albttminoids»), по~1ещенная в «А Dictionary of appHed chemistry» (Ьу Thorpe, v. I, р. 28), по­ тому что она написана объективно, лишена одностоrонности, в которую ныне, при неполноте сведений о белковых веществах, .леr1<0 впасть в этом предмете. Статья Робинсона соста впена пре­ имущественно руководясь взглядами французского ХИ\fИКа Бешана и отвечает не только первым химическим сведения~~ о белковых веществах, но касается и их заводс1<0-фабричных применений. Некоторые из белковых веществ, вследствие их технического зна­ чения, например глютен, будут рассмотрены отдельно, тем более, что статья Робинсона имеет в виду почти ис1\лючительно бел[(о­ вые вещества, встречающиеся в животном царстве, так ка1{ они наиболее доныне исследованы. В переводе 1 мною произведены лишь немногие изменения. В статье о питательных веществах будет рассмотрено значение белковых веществ для питания человека и животных. 1 Переводила доктор меднцнны С. А. Гульшамбарова.
. Эю{ttклопеди~tесюLй словарь Ф. А. Брок­ 'гдJ!За и И. А. Ефрона, т. VII, 1892, стр. 69-77 . ВОЛОКНА РАСТЕНИЙ Волоttн.а растен,ий (хими1{0-техн"). Из всех видов и сор­ тов 1(Летчат1<и (см. это слово) наиболее изучена как в химиче­ ском, тш< и в техническом отношении клетчатка, образующая воло1,на, а между ними - воло1,на хлопка. Те свойства, которые приналлежат этому последнему, очень часто переносятся на все другие виды клетчатки, что может приводить иногда к неточным обобщениям. Так, например, волокна xлonl{a легко и до конца растворяются в аммиачном растворе 01<иси меди, т. е. в реактиве ШвеИцера, 1 а не1{оторым видам клетчатки это не свойственно. Фреми отличал несколько видов 1<летчат1ш, и ныне несомненно должно признать по крайней мере три видоизменения: обыкновен­ ную клетчат1<у 1 под I<оторой и подразумевается клетчатка хлоп- 1<овых волокон, пара- и мета-клетч·атку. Пара-клетчатка, обра­ зующаяся на поверхности листьев 2 и содержащаяся во многих 1<орнях, становится растворимою в реактиве Швейцера только после обработки 1шслотами, а мета-клетчатка, содержащаяся в гри­ бах и листьях, не растворяется даже и после действия кислот, хотя все эти виды клетча11<и, как воло1<на хлопка, представляют состав C8H·10Q5, нитруются, окрашиваются в синий цвет с иодом и раствором хлористого цинка. Быть может, дальнейшие исследо­ вания покажут, что различие некоторых реакций клетчатки зави­ сит только от присутствия подмесей, как в древесине-лигнина или инкрустирующего вещества, но возможно также, что _и сама клетчатка С6Н 10 Qб подвергается, как глюкозы и множество дру­ гих, к ним близких веществ, особым изомерным превращениям, 1 Реактив Швейцера приготовля[ют], осаждая раствор медного 1супороса едким натром. тщательно промывая полученный осадок водной ою1си меди н прибавляя его затем к водному аммиаку до тех пор, пока происходит растворение. Должно сохранять от нспарения аммиака и от поглощения углекислоты в хорошо закупоренной склянке. В аммиачном растворе окиси ншселя волокна растениi1 н вообще клетчатка не раство­ ряются, а шелк растворяется. 2 Получается из 1сутоэы, о которой, как о сложной клетчатке, гово­ рится далее. 5 2 Зах. 2207. Д. И. Менделеев, т. XVJI.
818 UОЛОКНА РАСТЕНИИ так ка1<. 1<рахмал, де1<стрин и некоторые иные формы углеводов, представляя состав клетчатки, явно по своИствам своим отличаются от всяких видоизменений клетчатки. Поэтому ныне, 1(0Гда боль­ шинство наблюдений собрано именно для хлопковых воло1<он, полезно изложить их особо, не переводя на свойства всяких иных видов клетчатки, чтобы не составилось преждевременного обоб" щения. 1 Гро:'\1адное практическое применение волокнистых веществ, особенно хлопковых, и та роль, которую играют химические свойства волокон в некоторых из этих приложений, заставляют подробнее остановиться на этом предмете, хотя всякие волОI{НИ­ стые вещества применяются в пряжу, бумагу, войлок и т1<ани почти исключительно на основании их механичес1<их свойств 1 т. е. формы, длины, гибкости, крепости и т. п. Эти последние своИства волокон рассматриваются особо в статьях: «Волою-шстые веще­ ства», «Хлопок», «Лен», «джут» и т. п. Здесь же приведены сведения о химических изменениях, претерпеваемых в разных слу­ чаях волокна~ш, имея в виду преимущественно технические прило­ жения таких свойств волокон. Волокна хлопка в отношении чистоты глубоко отличаются от всяких других растительных волокон, потому что уже в самом растении отделены друг от друга и, как шерсть, только одним I<он­ цом прикреплены к месту своего развития. Посторонних веществ, кроме клетчатки, в них очень мало, и простая механическая обра­ ботка, а затем беление хлош<а, дает сразу чистое 1<nетчатое волокно. Лен, пенька, дерево и другие растительные веiцества освобождают волокна только после ряда процессов, изменяющих подмешанные вещества и оставляющих клетчатые волокна, как более сто~tкую форму растительных веществ. По возможности очищенные. I<ак при белении (см. т. V, стр. 182), *от посторонних веществ, волокна хлопка представляют удельный вес 01<оло 1.45 и во всех своих частях содержат золу, количество которой достигает 0.2°/0 , Зола эта при осторожном выжигании сохраняет вид и особенности строения волока~ хлопка, что дает повод предполагать, что мине­ ральные составные ч_асти волокон входят в них в соединение с клетчаткою, и это допустимо, потому что у I<Летчатки суще­ ствует несомненная способность давать соединения с различными основаниями. Слабые кислоты не отнимают от волокон хлопка зольного вещ~ства, в них содержащегося. Но плавиковая кислота, повидимому, м-0жет до конца отнимать всю золу хлопка и льна. · Волокна хлопка удерживают при обы~новенноИ комнатной 1 В своем изложении я придерживаюсь более всего данных и выво" дов, сделанных Кроссом (С. F. Cross). - * Здесь Д. И. Менделеев ссылается на V том Экциклоnедического сло­ варя Брокгауз и Ефрона. [При.м. ред.]
ВОЛОЮ-IА РАСТЕНИЙ 819 1·емпературе 01<оло 6-7°/0 гиrроскоnическоtt влажности. Она лишь очень медJiенно выделяется, и то не до I<онца, в сухой пустоте и вполне выделяется толы\о при температуре около 105°. 1 Так 1<а1< в растениях I<летчатка, несомненно, образуется из растворов и принимает сперва водную желатинообразную или студенистую форму так называемых гидрогелей (см. это слово), свойственную коллоидам (см. это слово), то способность волон:он удерживать воду и после высушивания вновь ее поглоща-гь, быть может, пред ... ставляет некоторое отношение к ее способности желатинировать и давать студенистые гидраты. 2 Способность воло1<0н хлопка, поглощая воду, давать, ка1< дают многие 1<оллоиды, или студе ... нистые нерастворимые гидраты, или, в известных условиях, и растворы, проявляется во множестве случаев, J{оторые мы далее рассматриваем с некоторою подробностью не только потому, что это в химичес((ОМ отношении связано с основными свойствами 1<летчатки) но и потому, что одни из случаев присоединения воды к клетчатке и коллоидного ее разбухания находят прямое приме­ нение в технике 1 а другие объясняют случаи, встречающиеся в фабрично"заводских применениях как хлош(овых, так и иных рас­ тительно-волокнистых веществ, особенно при их очищении. ·реактив Швейt~ера. 8 Раствор гидрата окиси меди в креп­ ком аммиаке, приготовленный так, чтобы в нем не содержалось никаких примесей посторонних солей, оказывает весьма замеча­ тельное действие на волокна хлопка. В сомри1<основении с на­ званной жидкостью волокна сперва разбухают, переходят в сту­ денистую массу и затем вполне растворяются. 4 Разнообразные 1 Не подлежит сомнению (по опытам, произведенным Ф. Ю. Воро­ жейкиным и другими в Научно-технической лаборатории Морского мини­ стерства)" ·что волокна хлопка" оставаясь долгое время (т. е. несколько суток) при температурах, близких к 100') Ц" начинают изменяться, теряют в крепости, желтеют (повидимому" 01п1сляются) н при нитровании дают уже меньшее количество ннтропродукта" сравнительно с такими же волок- 11ами хлош{а, сушившимися при 100° лишь одни сутки. 2 Формуле 2свн1uQБ + нзо отвечает содержание 5.260/0 воды. Заме­ тим1 что прямые опыты показывают изменчивость в крепости бумаги от степени содержания в ней rиrроскопической воды. в Хотя этот реактив и называется реактивом Швейцера. но дей-­ ствие его" повндимомуJ было впервые изучено Джоном Мерсером («Жизнь Джона Мерсера»" лонд. изд. «Life of J ohn Mercer»1 Лондон, 1886). 4 Наблюдая под микроскопом первое действие этого реактива на волокна хлопка, можно nerкo видеть примечательное явление разбухания волокон в четкоподобные образования с перехватами, правильно распре­ деленными по дл11не волQкна. Их можно объяснить 1 предполагая, что на поверхности каЖдого волокна есть спuй, труднее разбухающий, который, сползая, образует перехваты. Этим явлением (равно как и характерною формою плоских завитых лент) легко отличить волокна хлопка от многих других сходных волокон (см. Хпопок). 52~
820 13ОЛО1{НА РАСТЕНИЙ реактивы, например соли щелочных металлов, осаждают из тai<oro раствора синее, желатинообразное водное соединение Оl(ИСИ меди и н:летчатки. Этот осадо1с вновь легко растворяется в слабом рас­ творе аммиа1<а или разведенных I<ислотах. При разбавлении аммиач­ номедноrо раствора значительным количеством воды клетчат1<а осаждается, одна~<о для полного ее осаждения потребно несколы{о дней. Осаждающее действие нейтральных солей и простого раз­ бавления водою по1<азывает сходство получаемого раствора клет· чат.ки со многими другими растворами 1соллоидов (rидрозолеtt); так, например, гидрозоли сернистой меди или глиноsема оса­ ждаются от мале11шего количества многих солей. Кислоты, действуя на описанный раствор, до конца осаждают всю клетqатку, соединяясь с окисью меди; осадок имеет вид вод­ ного студенистого глинозема и, подобно ему, после высушивания представляет твердую роговую массу. Если прибавить уксусно­ свинцовоtt соли 1< раствору хлопка в реактиве Швейцера, то по­ лучается осадок соединения с окисью свинuа; пропорция непо­ стоянна, однако близка 1< составу С 6 Н 1 0О 6РЬН 20 2• Если выпарить аммиачномедный раствор XJIOПI{a, то аммиак уходнт1 и получается бесформенная масса, содержащая клетчатку и водную окись меди. С другой стороны, если аммиачный раствор окиси меди выпарить на поверхности мит1<аля (а таюке бумаги, например пропускном), погрузив его в раствор. то на поверхности митн:аля остается зеле­ ное лакообразное соединение, покрывающее по.верхность воло1<он, склеивающее и цементирующее их между собою. Чрез зто миткаль становится крепким, неrниющим и совершенно непромокаемым. Такой способ обработки тканей и бумаги иэ клетчатки предложен и применен (1884) в Англии Вильсденом (Willesden). Он предло­ жил применять описанный способ для обработки, например, кора­ бельных канатов, ткани для J{анатов и бумаги, которые при пере­ матьшании их с одного вала на другой пропускаются чрез рас­ твор медноаммиачной соли и высушиваются над сушильными цилиндрами. Продукт, изготовленный таким образом, обладает большою прочностью, не пропуская воду даже в том случае, когда его в ней нагревают в продолжение нескольких недель под да­ вл~нием нескольких атмосфер. Волокна хлопка лучше большинства других видов волокнистых веществ и клетчатки сопротивляются деttствию растворов едких щелочей (едкого кали и едкого натра) даже после действия хлора .в присутствии воды. Такие способы употребля1отся при белении писчебумажной массы, пряжи и .ткани из растительных волокон. Применяемые при этом растворы не оказывают никакого действия на хлопчатобумажную массу даже при·· значител-ьном наrревании, но они изменяют волокна джуты (см. это с~ово), эспарто (альфа,
ВОЛОКНА РАСТЕНИЙ 821 применяе1'ся в бумагу, см. Эсnарто) и даже льна, т. е. раствор щелочи после действия хлора обращает часть упомянутых видов волокон в растворимые продукты. При более высоких темпера­ турах, 1<ак, например, при I<ипячении под давлением (1<оторое упо­ требляют писчебумажные фабрю<и и белильни), количество клет­ чат1<и, переходящей этим путем в растворимые продукты, выра­ жается очень ощутительно потерею веса, и нет сомнения, что при этом растворяются не подмеси, а сами 1<летчатr<и. Хлопок, как с1<ааано, наименее подвержен подобному изменению. Явления, за­ мечаемые при белении различных тканей, дают очевидное доказа­ тельс1во происходящего в них изменения, так как от быстрого просушивания после беления льняных и других вышеупомянутых тканей воло1<на отвердевают; если насыщение водой было значи­ тельно, то смежные волокна слипаются, образуя жесткую т1<ань. Последнего можно избежать, подвергая отбеленный товар посте­ пенному сушению, а это заставляет полагать, что при действии щелочи после хлора часть клетчатки с поверхности становится студенистою. Эти замечания имеют серьезное значение при окон­ чательной отделке тканей и пряжи. Так как при белении волокна хлоп1<а не подвергаются разбуханию, то при просушке хлопчато­ бумажных тканей их можно прямо нагревать на горячих бараба· нах, тогда 1<а1{ полотно и вся1<ие льняные ткани, для сохранения мягкости и гибкости, необходимо сушить после беления очень медленно; их растягивают на станках, на чердаке, где сушка Идет постепенно, причем в продолжение всего времени просушивания их вытягивают руками для предупреждения образования жестких мест. Точно так же самые высокие сорта писчей бумаги, особенно приготовленной из льняной и эспартовой массы, вместо быстрого просушивания на горячих барабанах следует высушивать лишь при возможно низких температурах, причем бумага пропускается над длинным рядом полых барабанов из металлической сетки, внутри с крылаткой, вращающейся в сторону, противоположную той, куда передвигается бумага. Действие крепких растворов щелочей при обыкновенной тем­ пературе на хлопок было впервые изучено Мерсером" От дей­ ствия раствора едкого натра уд. веса 1.23-1.28 при обыкновен­ ной температуре хлопчатобумажные волокна разбухают, сокра­ щаются по длине и становятся прозрачными. Мерсер пишет, например: «Я смочил отбеленный кембрик несколькими каплями раствора едкого натра (уд. веса 1.3) и заметил, что центра.льная часть каждой капли со1<ратилась и сделалась полупрозрачной, вокруг qбраэовалась кайма, которая не стала прозрачной и не сократилась, - очевидно, в ней содержалось весьма мало реактива». Мерсер изучал и наблюдqJI описываемое явление с разнообразней-
822 ВОЛОI<НА РАСТЕНИЙ ших сторон. Коснемся главнейших. Сокращение длины доходит до 15°/0 , 1 приращение крепости (измеряемое усилиеl\·1 для разрыва отдельных нитей)- 01<оло 50°/0 , вес, после промыв1<и и сушки, возрастает примерно на 5°/0 , что обусловливается прибав1<ой воды. Опыт ясно показывает, что действие щелочи есть резуль­ тат ее присоединения к воло1<нам, и Мерсер полагает, что про­ исходит cnн1°0°+NaHO или 2С(\н1ооб+Nа 20, а Гладстон показал, что в действительности происходит 2С6Н 10 о 5 + NaHO, легко ра3лагаемое даже углекислотою. 2 Соединение это от про­ мывки водою образует соответствующий гидрат с1 2н 2001он20. Процентное приращение веса, вычисленное для этого состава, будет 5.5°/0 • Присоединенная вода, хотя леr1<0 выделяется при наrревании, поглощается вновь при выставлении на от1<рыто:м воз­ духе. Факт этот, вероятно, находится в соответствии с такою же, хотя менее ясно выраженною, rиrроскопичностыо свежих волш<он хлопка. «Мерсериэованная» хлопчатая бумага, будучи обработана спиртом до истощения, чтобы удалить избы101< щелочи, тем не менее удерживает некоторую часть ее, соответствующую формуле 2свн100°+ +NaHO, как показал Гладстон. Действие едкого натра на волокна хлопка представляет значи­ тельные различия, смотря по температуре раствора, а именно: действие реан:тива замедляется от нагревания. Для растворов выше­ указанной крепости наиболее благоприятна обыкновенная темпера­ тура воэдуха. С другой стороныs более слаqые растворы, не оказывающие действия при обыкновенной температуре, реагируют при охлаждении. Мерсер нашел, что самая энергичная реакция получается при перемешивании раствора едкого натра уд. веса 1.35 с 70°/0 льда или снега, причем температура падает на мноrо гра­ дусов ниже 0°. Растворение в едком натре ониси цинка также увеличивает энергию щелочной реакции. Таким образом, раствор уд. веса 1.1, не имеющий заметного действия на клетчатку, ста­ новится энергичным реаI{ТИвом, если в нем растворить водную окись цинка. Замечательное изменение волокон хлопка, обусловливаемое действием щелочей, доныне получило мало технических примене­ ний, хотя Мерсер приметил значительное увеличение способ­ ности волокон хлопка принимать краски после обработки ще· лочыо. 1 Мне удавалось достигать при «МерсерированюI» сокращения длины в 200/0• 2 Мои личные опыты дали близкие к этому данные,
ВОЛОКНА РАСТЕНИЙ 823 ДеИствие хлористого цинка в крепком водном растворе сходно с действием ед1шх щелочей, и Мерсер в1<лючил это действие в вышеупомянутую свою привилегию. В это описание в1<лючено таю1се действие разведенной серной кислоты. Изменения, обусло­ вливаемые ею и другими минеральными кислотами, могут быть рассматриваемы TaI< же, 1<а1< изменения в степени гидратации или соединения с водою. Все эти реагенты производят поверхностное или более rлубо1<ое изменение I{Летчатки, I<оторое 1ttoJ1cнo пони­ мать 1<а1< разбухание или соединение с водой. Серная иислота, разбавленная водою до уд. веса 1. 35, азот" ная 1<ислота уд. веса 1.3 и 1<реш<ая соляная 1<ислота постепенно изменяют волокна при обы1<новенной температуре и лишают их своего начального сцепления по длине, так что волокна распа­ даются, становятся хруш<ими и лишаются крепости. С другой стороны, действие этих кислот на волокна состоит в их отверде­ вании и сопровождается линейным их сокращением. Это находит применение для получения твердой пропускной бумаги, должен­ ствующей выдерживать значительные давления. Наиболее подходя­ щим реактивом является азотная кислота (уд. вес 1.3), действие ее почти мгновенно (Френсис, 1885). Волокна, подверженные действию холодной креп[{ой соляной кислоты, отчасти раство­ ряются, но наибольшая часть их переходит в рыхлое состояние, причем сохр~няются многие остальные характерные свойства, при­ сущие первоначальной массе. Продукт этот был исследован Жера­ ром и назван им «rидроцеллюлозой», «rидроклетчаткой» в знак того, что это вещество он считает соединением клетчат1<"и с водою 2С6 Н10Qб + Н90. Однако это различие состава доныне еще нельзя считать вполне установленным, таt< как многое благоприятствует мнению, что это есть лишь слабо изменившаяся клетчатка, мало отличающаяся в своем составе от первоначальной. Особым наведе­ нием для сего служит то, что распадение) подобное производимому 1<ислотами, наблюдается, если их подвергать действию высоких температур. Явление это было предметом специального исследова­ ния Мейрера и Гростета (В. Mulhouse, 1883), которые нашли, что волокна не изменяются от продолжительного влияния на них температур ниже 1.50°) но едва температура перейдет на несколько градусов выше этой точ1<и, как происходит очень быстрое рас­ падение волокон) ткань тогда теряет свою первоначальную крепость. Если нагревание до 150-160° производить в закрытом сосуде с водою, - явление получается то же. Следовательно) кислород не принимает в нем никакого участия, и 1-50-160° следует просто считать критическою температурою волокон, как есть такая температура для множества веществ и, например, для стали (см )J<елезо, Сталь). Действие значительно ускоряется и становится
824 ВОЛОКНА РАСТЕНИЙ gнерrичнее от присутствия кислот, причем распадение имеет место при гораздо низших температурах. 1 Пра1-Сrпи 1tеское при.Аtенение этого распадения волокон посред­ ством действия кислот представляет процесс, I<оторому подвергают то шерстяное тряпье, которое содержит волокна хлош<а, для того чтобы освободить шерсть от хлопка и др. Та({Ое освобожде­ ние шерстяных волокон производится при изготовлении так назы­ ваемой «искусственной шерсти», ныне в громадных массах при­ меняемоtl при изготовлении шерстяных тканей и состоящей из -разорванных и растрепанных волокон шерсти при переделке шерстяного тряпья. После очиспп1 смешанного тряпья его погру­ жают в сильно разбавленную серную кислоту, удаляют избыток раствора и затем высушивают в горячей камере. Растительные вещества подвергаются распадению и затем легко удаляются или выпадают иэ шерстяного тряпья, которое при том не изменяется (см. Гидроцеллюлоэа, Искусственная шерсть; Карбонизация). При меньшем содержании воды серная кислота 01\аэывает . непосредственное действие своим сродством, причем происходят разлагаемые водою сернокислые соединения или кислые эфиры. Состав этих веществ (Блондо, Маршан, Феликс и в последнее время Гениr и Шуберт, 1887) непостоянен,. в зависимости от температуры (7-40°) и колич~ства серноИ кислоты, но во всш<ом случае образуются серноэфирные кислоты сапн1оп-жQБn-ж (HS04)x, дающие соли, и растворы которых водою, особенно при нагрева­ нии, легко разлагаются с выделением nри непродолжительном действии вещества, ка1< клетчат1<а, реагирующего с иодом, а при продолжительном действии (серной кислоты) переходящего в декстрин и глюкозу. Это значит, что серная 1<ислота не толы\о соединяется с клетчаткою, но, кроме того, все более и более изменяет ее, постепенно удаляя от первоначально взятой клетчат1<и и тем более приближает к декстрину и глюкозе, чем продолжи­ тельнее было действие серной кислоты и чем выше была темпера­ тура (50-40::>). Если действие происходит только в течение нескольких секунд и аатем прекращается, то одновременно с раз­ ложением серноэфирноrо соединения водою происходит гидрат клетчатки, который следует считать крахмалистым ее изменением, или обозначать словом а.лt.илщzд, как был назван этот продукт 1 Так как исследования Tauss (1884) показывают, что 1слетчат1{а при нагревании с водою при температурах выше 100° (при давлении до 5 и более атмосфер) дает отчасти глюкозу и декстрин, а прп 20 атмосферах давления - гидроцеллюлозуJ то очень было бы немаловажно для дальней­ шего изучения химнческой природы кле 1чат1си более подробное исследо­ вание этого предмета. Дерево дает при этом около 20-ЗuО/0 растворен­ ноrо вещества, происходящего из лигнина (см. дальше 1 а та1сже Лигнин).
ВОЛОКНА РАСТЕНИЙ 825 более ранними наблюдателями. Если же действие продолжается в течение нескольких минут, то восстановленные подобным же образом углеводы суть растворимые соединения, образующие, как уже было у1<азnно выше, переходный ряд 1< де1(стринам. Особенно примечательно действие на волокна растений серной 1\ислоты, имеющей плотность ОI<оло 50() Боме (т. е. содержащей ОI<ОЛО H2S04 + 3 1 /2Н 20), потому что она дает rидроэоль !(ЛеТ­ ча'ГI(И или ее коллоидальный раствор. Гюинье (Guignet, 1887) оставлял волоl{на растений в при1<основении с такою I<ислотою и полученную студенистую массу промывал водою и спиртом до прекращения реа~<ции с серною l(Ислотою, высушива11 при обЫl{НО­ венно.И температуре, и оказалось, что полученная роrообразная масса затем при действии воды бухirет, а потом дает однородный, выдерживающий 1<ипение желтоватый раствор, осаждающийся от присутствия солей, серной l(Ислоты и избытка спирта.1 Повторяя опыт Гюинье, я нашел ero описание совершенно верным, за одним изъятием. Гюинье пишет, что раствор хорошо процеживается и по испарении дает однородную пленку. У меня Оl{азалось, что раствор чрез плотную фильтру не проходит и по испарении оставляет плеш<у, содержащую ясно видные под ми1<ро­ скопом воло1,на, тш< что здесь происходит, по моему мнению, не растворение в строгом смысле, а ТОЛЫ(О равномерное распределе­ ние сильно разбухшей массы. Во всяком случае, коллоидальность I(летчатки эдесь становится очевидной, и она вполне объясняет получение пергаментной бумаги, I\оторая, 1<ак показали мне пря­ мые -опыты, отлично нитруется. Действие смеси азотной и серной l{Ислоты на пергаментную бумагу, I<ан: и вообще на волокна рас­ тений, предварительно подвергшиеся действию 1<реш<ой серной кислоты, идет даже неGколько быстрее, чем на свежие волокна растений. Здесь должно упомянуть о двух промышленных применениях вышеописанных реакций. Если непроклеенную бумагу, особенно же состш1щую из чистых отбеленных хлопковых волокон, погрузить ·в серную 1<ислоту, разбавленную водою до уд. веса 1.65 -1 .50, и быстро и впо~не промыть водою, то она обращается в так называемую 1Zерга.Аtентн.у10 буJtагу. Это название ясно показывает изменение, происшедшее с бумагою; ее главнейшие внешние свой­ ства состоят в значительном увеличении прочности, прозрачности и непромш<аемости, изменения эти сопровождаются значительным 1 Серная 1снслота в 600/0 Боме переводит клетчатку опять в нерас­ творимое состояние. Считаю не излишним сказать здесь, что действие серной кислоты на вол01ша растений хотя много изучалось, но требует новых более полных и систематических исследований.
826 ВОЛОКНА РАСТЕНИЙ линейным сокращением (20°/0) и небольшой потерей в весе, 1сото­ рая зависит от перехода части клетчат1<и в растворимое состояние. Корот1<0 говоря, в результате получается поверхностное превраще­ ние волокна в раэбухшее 1<лейкое амилоидное вещество. Опера· uии погружения бумаги в кислоту и промывки ныне выполняются соответственными, непрерывно действующими механическими при" способлениями, т. е. бумага обрабатывается в непрерывных лентах, переходя чрез барабаны и погружаясь при сем в I\ислоту и в воду. Другое промышленное производство, основанное на реакции между 1<летчаткою волокон и серною кислотою, есть обращение ее в глюкозу. Отбеленные волокна растворяют в ~<репкой кислоте, тя" rучий раствор разбавляют ~одою и кипятят, затем удаляют серную кислоту посредством осаждения мелом и выпаривают раствор" Полученный продукт есть «глюкоза», могущая (Бешан) находить различные приложения, например для винокурения (см" Глюкоза). Реакция хлопка и других видов волокон растений с азотной кислотой еще более энергична и ведет к образованию весьма замечательного ряда азотнокислых эфиров 1<летчатн:и или пиро!lси­ лина, коллоксилина и вообще нитроклетчатки. Представители этого разряда производных составляют хлопчатобумажный порох, коллодий, целлулоид. и другие вещ€ства, имеющие особо важные применения, и потому особо описываемые в статьях «Пирон:силию>, «Порох», «Коллодий» и др. Упомянутые соеди~ения обыкновенно приготовляются посредством действия смесей азотной и серной кислот. Хотя взаиъюдействие происходит непосредственно в том случае, когда была употреблена очень крепкая аэоrnая кислота, но тогда реакцию трудно контролировать, потому что кислота разбавляется образующейся водой и действие ее пропорционально этому разбавлению ослабляется, так как после известного разба­ вления (сильнее, чем до NHQS + Н20) нитрование клетчатки уже не происходит, а она либо переходит в раствор или дает rидро­ целлюлозу, или остается неизменною. Роль серной кислоты в упо­ требляемых смесях состоит в том, чтобы поглотить воду, проис­ ходящую при реакции, так как клетчатка +азотная кислота дает воду+ пироксилины. Не останавливаясь над пироксилинами (потому что они будут описаны особо), заметим только, что высшая степень нитрования их отвечает тринитроклетчатке С6Н7 (NOB)SQ2 и что вещества эти . относятся I<ак сложные эфиры (например, обмыливаются щелочами), что и заставляет считать в 1<лет1.1атке
ВОЛОКНА РАСТЕНИЙ 827 присутствие 3 спиртовых (альн:оольных, см. Алькооль) остатков. 1 Соответственно вышеуказанной тринитроклетчатr<е, Шютценбергер получил 11~реху1ссусну10 1слетча11ису С8 Н 7 (C2H8Q2)SQ2, действуя при 180° у1\сусным ангидридом на волокна растений (хлопок, бумагу), не растворимую в воде и спирте, но растворимую в креп­ J(ОЙ ун:сусной I(ислоте, а иа тaI(Oro раствора выделяемую водою в аморфном виде. Щелочами она леr1<0 обмыливается, образуя студенистую I(Летчатку. Франшимон (1879), облив волокна расте­ ний (бумагу, хлопо1<) уксусным ангидридом, при нагревании в ОТI<рытом сосуде не заметил действия, но, прибавив несколько капель серной I{ислоты, тотчас заметил сильное разогревание и растворение I{ЛетчатI<и. Продуl{т обработан водой, промыт хо­ лодным спиртом и растворен в I{Ипящем. По охлаждении выде­ ляется l{ристалличес1\ое соединение, плавящееся около 212° и представляющее трехуксусную ГЛI01{03У С11Н 9 (С2НВО 2)ЗО~. Это по1\азывает, что и здесь, I<ак при действии одной серной кислоты, изменение I<летчатки может доходить до глюкозы. Во всех пред­ шествующих случаях замечается то общее, что веэде 3, но не более, пая водорода иэ 1О, содержащихся в I\Летчатке, подвер­ гаются реагированию с остатками кислот. Однако Кросс и Беван (1890) получили пятиуI{Сусную 1\летчатку С 6Н 0 (C2H3Q 2)5, когда 1< уксусному ангидриду прибавили немного хлористого цин1<а, и зту смесь кипятили с чистым хлопком, а после полного растворения вылили массу в воду, причем и осадилось названное соединение (из 1001 частей получено 180-после очищения), которое при обмыливании потеряло 800/0 своего веса в виде }тксусной кислоты. 2 Витц, в Руане, обратив внимание на те перемены, которые совершаются с воло1\нами хлопка при хлорном белении, пришел к заключению о том, что при этом не только посторонние веще­ ства претерпевают .существенные перемены (становятся раствори­ мыми и отмываемыми в водяных растворах, чрез которые про­ ходит отбеливаемый товар), но и сама клетчатка при избытке окислителя и доступе воздуха, по крайней мере с поверхности, наменяется и относится иначе к красящим веществам, к раствору хлористого ванадия (поглощает его даже следы до 1/1 ООО ООО ООО ООО . 1 Химичес1<ое строение клетчатки тогда можно представить в виде 1сетоно-спнртового ангидрида, содержащего спиртовые группы (СНОН)1 что и принято Толленсом" 2 Авторы поэтому считают, что в клетчатке все атомы кислорода находятся в виде спиртовых остатков, образующих та1с называемую зам­ кнутую цепь.* * Это мнение неверно: в остатках глюкозы, образующих молекулу клетчатки. содержатся лишь три гидроксила, каJ< об этом н упоминалось ранее в данной статье. [При.Аt. ред.]
828 ВОЛОКНА РАСТВiiИЙ части) и различным реагентам. Если выбеленный мит1<аль погрузить в раствор хлорной (белильной) извести и развесить на воздухе, то затем получающаяся ткань Оl{рашивается от щелочей в желты" цвет, а из Фелингова раствора (щелочной виннокислый раствор окиси меди) выделяет закись меди желто-оранжевого цвета. Витц назвал это изменение клетчатки ОJ(,Сtll{еллюлозой и ее образованием объясняет те пятна на беленых тканях, 1<оторые иногда являются при их окрашивании в разные цвета. Франшимон считает, одна1<0, что при этом, кроме побочных продуктов окисления, сама I<лет­ чатка изменяется тоJ1ько относительно содержания воды. Хотя изменения в свойствах несомненны, но в отношении изменения состава еще много сомнительного. Настюков (1892) считает веще­ ство, полученное Витuем, за смесь неизмененной клетчатки с C6 H10Q 6• Если волокна хлопка кипятить с азотною 1п1слотою, плотностью 1. 2-1 .3, то происходит значительное количество растворенной щавелевой кислоты и получается остаток (до зо0/о), уже очень трудно поддающийся дальнейшему действию кислоты. Остато1( этот растворяется в разбавленных щелочах и представляет эмпири­ ческий состав с1вн2ао10. Витц утверждает, что и различные другие окислители, прежде чем глубоко изменять клетчат1\у и переводить ее в продукты. подобные щавелевой I<ислоте, сперва, не изменяя вида волокон растений, изменяют их состав и свойства. Та1{, хромовая и хлор­ ная кислоты оставляют после слабого действия и полноrо удале­ ния такие следы на тканях, что они при ОI{рашивании ясно видимы, что можно применить для нанесения на т1<анях рисунков. Соли окиси железа от действия света также производят особое изменение волш<он, выражающееся в том, что Мерсер этим путем nолучил фотографические изображения на т1<анях из воло1<он растений. Сплавленное едкое I<али или очень 1<репкий раствор смеси едких натра и кали при нагревании совершенно уничтожа1от во­ локна растений, превращая t<летчатку в щавелевую кислоту; но разбавленные растворы, даже при нагревании) не подвергают волокна хлопка более rлуб01{ому изменению, чем те, о I<оторых упоминалось в начале статьи. Подмеси же (пектиновые, инкру­ стирующие вещества, лигнин и др.), часто сопровождающие во­ локна и I<летчатку, очень легко изменяются от действия щелочных растворов, что и дает один из nриемов для отделения подмесей, сопровождающих волокна растениR. Смесь двухромовокалиевой соли и серной 1<ислоты при нагре­ вании вполне окисляет воло1<на и сожигает клетчатку в смесь углекисло~о газа и окиси углерода, чем можно пользоваться в некоторых случаях техничесн:их анализов. '
noлo~{l-IA РАСТЕНИЙ 829 Но при обы1{новенной температуре во1101<на растений, а именно ю1етчат1{а, в них содержащаяся, не растворяются или не изме­ няются даже смесью бертолетовой соли с азотною J{ИСЛотою (Шу11ьце), что может служить для отделения подмешанных или с клетчатl{ами соединенных (ее проникающих, I{aI< в сложных видах вoJIOl(OH и вообще в растениях) веществ. Вообще чистое волокно растений, состоящее иэ 1<летчатки, отличается Чрезвычай­ ною - относительною - прочностыо сравнительно со многими дру­ rими веществами, встречающимися в растениях. Во1101<на хлош{а, 1<а1< у1<аэано с самого начала статьи, по своему совершенно особому образованию (как пушок на листьях), соста­ вляют ИСl{ЛIОчение иэ всех других видов растительных волокон, применяемых в прядильном и писчебумажном производствах. Всю<ие иные волою-~а облечены другими т1<анями растений и должны быть для пра1<тического применения по возможности освобождены от посторонних подмесей. Это совершается с большею или меньшею лег1<остью и полнотою и производится на основании химичес1<их и механических приемов. Последние рассматриваются особо для 1<аждоrо рода волокон, и эдесь мы остановимся тольl{О на хими­ чес1<:их . отношениях, применяемых для освобождения волокон от соседних с ними или их прони1<ающих т1<аней и веществ. При этом должно ясно отличить длинные, собственно прядильные волокна, могущие давать пряжу и ткани, от волокон бумажной массы, куда требуются более I{Ороткие волокна (длинные разрываются ролами, см. Бумага писчая). Лен и хлопо1{ :могут быть считаемы типическими представителями первых, а воло1<на церева и соломы - вторых. Но так 1<ак все отличие эдесь в длине и она изменяется последовательно, то нет резких границ для этих двух классов волокон растений, хотя в практике их отличие совершенно ясно и состоит в способности первых давать пряжу, что не свойственно вторым. В очищенно.r.r виде оба рода волокон представляют клет­ чатку, такую же, 1<ак n волокне хлош<а. Но отдельные волокна льна, I<ак волокна хлош<а, нацело состоят из одной трубки, длиною до 28 мм, а потому после полного очищения вполне пригодны для прядения, тогда ка1{ волокна джуты имеют длину всего в 3 :мм и если применяются в прядении, то лишь в состоянии сли11шихся отдельных клето1<, образующих своей совокупностью на воде однородные волокна. Если бы их очищать до конца хим_ическими .способами от связывающих веществ, то волокна распались бы на короткие отдельности, годные для про_иэводства бумаги, но не­ годные для прядения и тканья. Потому джутовые, l{ОI<осовые, эспартовые и тому подобные волокна не подвергают в прядильном деле полному очищению, и оттого они пр_и всей начальной кре­ пости все ... таки не могут выносить в виде тканей столь продолжи-
830 ВОЛОКНА РАС'l'ВНИЙ теJ1ьноИ службы, 1<а1<, например, лен. Так, джутовые мешю1 ме­ нее прочны, чем холщевые, но, послужив т1<аныо, они становятся тряпьем, пригодным для производства бумаги, для чего употре­ бляются и все другие. волокнистые вещества после изнашивания т1<аней. Та1<им: образом 1 простое или сложное (состоящее из системы отдельных волокон, склеенных между собою) волоr<но растений в его естественном состоянии всегда есть смесь 1<летчат1<и и не" н:летчап<и. Наибольшею белизною и неизменностью от действия воды, воздуха и различных влияний (наибольшею механичес1<ою прочностью) отличается волокно, наиболее освобожденное от всего постороннего, т. е. от всей «[не]клетчат1<и», а потому основными прядильными веществами или волон:нами растений служат толы{О длинные волокна, как у льна и хлопка) ибо после отделения по возможности всех подмесей, удаляемых при белении (действием щелочей, хлора и других сильных деятелей, изменяющих не1<лет­ чатку)1 они все же остаются в виде длинных трубон:. Многие же иные прядильные вещества, например джута и пенька, не выдер­ живают окончательной отбелки, т. е. тогда распадаются на отдель­ ные короткие волокна, не могущие дать крепкой пряжи. Та1<ие волокнистые вещества приыеняются в «суровом» виде, образуя «суровые ткани», обладающие своеобразным цветом и уже дале1<ие от тоrо, чтобы представлять чистую I(Летчатн:у. Поэтому изучение волокон с хи.мико-техничес1<0И стороны сводится на знакомство с природою тех естественных соче­ таний волокон клетчатки с неклетчаткою, которые встречаются в действительности. В этом отношении полезно прежде всего узнать, что ныне можно от.'Iичать три сорта сочетаний н:летчат1(и с неклетчаткой: 1) адипоцеллюлоэу, или покровные образования, или воскообразные клетчатые образования, 2) пектоцеллюлозу, или к.~1етчатые образования с подмесью веществ, обладающих nе1<­ тиновыми свойствами, и 3) лигноцеллюлозу, или клетчатку с дре­ весинными образованиями. Примерами первых служит кожица листьев и пробка, вторых - лен и пенька и третьих - масса дре­ весины и волокна джуты. В практике из волокон растений при­ меняются исключительно только два последние класса волокнистых образований. Адипоцеллюлоза. Покровные ткани растений должны быть отнесены к числу чисто клеточных, а не к волокнистым. Пробка, верхняя кожица листьев (кутикула), верхние слои бересты и т. п. состоят из вещества, отличительное свойство которого есть не­ промокаемость. Этим свойством, точно так же, нак и эмпирическим составом, вещество это, названное Фреми «кутоэою», напоминает некоторые сорта воска. Для примера приводим процентный. состар яблочной кожицы, очищенной от воска, случайных и побочных
13ОЛОI<НА РАСТЕНИЙ 831 веществ: С=73.66, H=Il.37, 0=14.97, составу же клет­ чат1<и С6Н10QБ отвечает С= 44.4°/0 , Н = 6.1°/0 и О= 49.5°/0 • Очевидно, что 1<ожица очень дале1<а составом от чистой клетчатки, хотя после обработки реагентами (см. КлетчатI(И) дает или оста­ вляет н:летчат1<у. Пробн:а также есть не очень сложное вещество, она содержит в себе большое число продуктов, воскообразные и про­ теиновые вещества, дубильную I<ислоту и проч., которые соеди­ нены с остовом вещества, 1<оторое соответствует l{утозе. И кутоза и пробка дают остаток клетчатки при обработке их сернистокис­ лыми щелочами для отделения от них не1<летчатки. Последняя, при I<ипячении с н:репкими растворами щелочей, дает две жирные кислоты: одну твердую и другую жидкую. Весьма возможно, что сама ~<утоза есть смесь, а с другой стороны, чrо она есть слож­ ное эфирное соединение клетчат1<и. Ныне подобные вопросы еще не peilleны существующим запасом исследований. В некоторых волОl{Нах, например от новозеландского льна (Phormium tenax), они так близко и тесно соприкасаются с т1<анями н:ожицы, что их взаимное отделение всегда бывает очень неrrолное. В таких сырых материалах, употребляемых в писчебумажном производстве, кото­ рые состоят из стеблей и листьев односемянодольных (например солома ·и эспарто), адипоцеллюлоэа составляет значительную про­ порцию. В этом случае их разлагают химическими спо­ собами, которые требуют сравнительно сильных реактивов, но в сущности того же рода, как и для очищения пектоцеллю· лозы. Пектоцеллюлоза. Этот второП отдел сложных видов клет· чатки характеризуется составными частями неклетчатки, принад­ лежащими к группе пе1етиновых веществ. По своему составу и многим свойствам они приближаются более предшествующих 1< волокнам хлопка. Обыкновенно они дают желатинообразные гидраты и под влиянием многих реактивов претерпевают ряд последовательных изменений, кончающихся превращением сравни­ тельно инертных пеI(ТИНа и пектоза в ки"слоты пектиновую и мета­ пеr<тиновую. Типичес1шм представителем пектоцеллюлозы может служить воло1<но · льна. Кальб нашел, что в очищенном русском .r~ьне С= 43.7J Н = 5.9, О= 50.4 . При кипячении с слабым щелочным раствором около 20°/0 вещества пьна переходит в растворимое состояние; значительную пропорцию отделяемого вещества соста­ вляет тело, тождественное с пектиновой кислотой Фреми (С=42.О0/0, Н = 4.80/0)" Волокнистый остаток от истощающей обработки щелочными растворами, доходящий в большинстве льнов до 75°/0 первоначапъного веса, есть практически чистое волокно льна11 В продажной льняной кудели, кроме того, находится кутикулярная
832 ВОЛОКНА РАСТЕiiИЙ ткань (адипоцеллюлоза) и l{ocтpq. (лиrноцеллюлоэа), 1шторые можно удалить механически, подвергая волокно той обрабоп\е, каl{ой подвергается самое растение (см. Лен). Лииtоt~еллюлоза. Как ПОl{азывает самое название, сюда отно" сится ткань дерева (см. Дерено, Лигнин). Простейшим же Nри­ мером между волою-шми растений должно считать вuлою-ю дj1суты (однолетнее растение Corcl1orus, разводимое в громадных разме­ рах в Индии, растущее в эа1\асnийс1{ОМ 1<рае). Элементарны~~ состав очищенных волон:он джуты выражается (Cross апd Bevan) C12H1BQ9, И ОНИ содержат ОI<ОЛО 80°/0 КЛетчаТl{И И ОI<ОЛО 20°/0 лигнина, которого состав примерно равен свнвов. 1 При обрабОТl(е смесью азотной и серной 1\ислот получается C1 2H14(N02)'1Q9. I<лет" чатка, получаемая из джутовых волокон (действием слабых L<.ислот и щелочей), пр~дставляет гидрат или водное вещество, rораэдо быстрее поддающееся действию ою1сляющих и всяких других реактивов, чем клетчат1<а хлопка. А между тем само волокно джуты, или ее сложная клетчат1\а, по некоторым типичесн:им реакциям сходно с хлопком, например по растворимости в peal(" тиве Швейцера, по образованию взрывчатых азотнокислых соеди­ нений и растворимых сернокислых. Она окрашивается в бурый цвет раствором иода, в яркожелтый цвет растворами солей ани­ лина и других аро~1атичесю1х оснований, в темнш<расныtt цвет флороглюuином в присутствии креш<ой соля нон 1шслоты. Раствор в реактиве Швейцера только отчасти снова осаждается нислотами, осадон: по реакциям сходен с начальным веществом; взрывчатые соединения с азотной 1ш:слотоН желтого цвета (часть переходит в рас­ твор). Иэ этого моj!шо думать, что эдесь не простая смесь, а истинное соединение клетчатI{И. Оно, однако, непрочно и леr1<0 поддается гидролитическому действию слабых щелочей и кислот. 2 I<ипящие щелочные растворы (едкий натр с 2°/0 окиси) растворяют 10-15°/0 по весу волокна, но при ЭТО\1 не замечается изменения в его структуре; растворы ~<ислот (5°/0 серной) растворяют 15-30°/0 , смотря по продолжительности действия. 9 Сернистая 1\Ислота, 1 Эта неклетчат1!а оказалась содержащею фурфуроловый н уксусныii остатки. 2 Толленс (1889) получил ксилозу СБНlОQБ ка1с непосредственный продукт гидролиза джутовых волокон. Окончательный проду1!т гид­ ролитического действия кислот составляют I<лет.чатка . и фурфурол С1>Н'О2. в Если считать клетчатку за вещество" содержащее спиртовые остатки и в этом отношении подобное глюкозам, то на сложные в~ды юrетчаток можно смотреть как на сочетанные соединения 1слетчатки, настолько же отвечающие ей, насколько глю1созиды (см. это слово) отвечают глrо~ козам.
BOJiЩ<HA РАСТЕНИЙ 833 двусернистокислые и сернистокислые соли щелочей и щелочных земель с волокнами джуты (ка1\ и с другими видами лигно­ клетчатки), дают клетчатку, а неклетчатку переводят в рас­ твор.1 Температуры, необходимые для действия сернистой кисло­ той (7 .5°/о 809), будут 90~ 100°, двусернистокислыми солями ( 4°/о so~) - 140-150°, средними сернистокислыми солями (4°/0 S02)- 170-180:>, причем увеличение температуры соответ­ ствует уменьшению гидролитической способности, посредством прогрессивной нейтрализации киспоты. Раавивающееся при этом давление газов требует употребления закрытых сосудов для опи­ санных реакций, имеющих важное техническое применение, ко" торое будет описано в статьях «Масса бумажная» и «Целлю­ лоза». Характерны реакции лиrноцеллюлозы, например джутовых во­ локон, с галоидами. Иод поглощается лигноцеллюлозою, но полу­ чаемое бурого цвета соединение так же неустойчиво, как иодистый .крахмал. Бром реагирует на волокно в присутствии воды, образуя не вполне определенные соединения, которые растворяются в щелочных. растворах. Повторением этой операции два или три раза выделяют всю неклетчатку; при этом получают в виде ю1ет­ чатки от 72 до 750/0 веса волокна. Хлор не действует на сухое волокно, даже при 100:,, но в присутствии воды быстро соединяется при обыкновенной температуре" развивая тепло. Хлорное производное желтого цветаt растворимо в спирте и осаждается водою из раствора в виде хлопьев. С раствором сер­ нистокислого натрия дает характерное темномалиновое окраши­ вание. При кипячении с хлорною водою клетчатка остается в виде раздробившихся волокнистых элементов. Прием этот представляет наиболее. скорый способ определения количественного отношения клетчатки к неклетчатке 1 как для д1кутовых волокон, так и для других видов лигноцеллюлозы.~ На основании исследований Гуго Мюллера средний состав волокон, высушенных на воздухе, для некоторых обыкновенных видов есть следующий: 1 Считаю возможным высказать здесь предположеане о том, что разлагающее действие сернистой кислоты на лигноцеллю.1оэы бсповьrвается на саязн их неклеtчатки с фурфуролом и кс:нлоз-<iй, & ко.торы1-яесомненно tуществует алдеrиднал группиров1'а, а- алдеГИАЫ- соtдиняmся с серниёt6ю кислотою, ка~' давно известно н выражено ясно в получея~tой мною (l859) сервистоэвавтолевой ~сие-лоте. 2 хлорный. дериваt неклеrчаткм в даmюм случае tto :tapaкrevy есть а роМ3тическ(jе ссJеднпенне, сходное с dx.лope1fm1м. пиpG>taJfnIOloм (Кросс). 53 Эв. 2207. Д. И. Ме11делеев, т. XVIJ.
834 ВОЛО.1<.НА РАСТВI-IИЙ Семя Двусемянодольные Односемsшодопьные хпопка воло1ша .пуба стебли хлопок лен / .коноппя 1 джут эспартоj ржаная со.лома Клстча rкн 1 . . . . 91.35 81.99 77.13 63.76 48.25 47.69 Воска... . . . . 0.40 2.37 0.20 0.38 2.07 1.93 Водного экстракта . 0 .50 3.62 6.29 1.00 10.19 10.05 Влаги . . . . . 1.00· 8 .60 8.74 9.86 9.38 11.38 Золы..... . . 0.12 0.70 2.87 0.68 3.72 3.20 Неклетчатю1 2 . . . - 2.72 6.07 24.32 26.39 26.75 Не входя в описание раанообраэных технических приемов, при" меняемых для получения как свободных волокон прядильных веществ, например льна, конопли или джуты (эти приемы будут изложены в статьях, относящихся к каждому из этих веществ), так и бумажной массы, для которой часто требуется по возмож­ ности удалить всю неклетчатку, мы остановимся теперь только на указании того, что все способы, практически · применяемые для освобождения и очищения растительных волокон, основываются на вышеуказанных свойствах чистых волокон клетчатки, представите­ лем которых служат волокна отбеленного хлош<а. Они от слабых растворов щелочей, от воды и растворов солей, например мыла, не изменяются, не только при обы1пювенной тем~:~ературе, но даже и до 150° в закрытых котлах, и в раствор или вовсе не перехо­ дят, или переходят в ничтожно малых количествах, а всякие под­ меси и все то, что, составляя неклетчатку, проникает 1<летчатку волокон или находится с нею в соединении, претерпевает изменение. Оно совершается еще полнее под влиянием растворов сернистой кислоты (что открыто Пикте) и сернистокислых солей, которые не действуют на клетчатку, а нен:летчатку переводят в раствори­ мые вещества, легко отмываемые от клетчатки. На этом основано получение химическим путем древесной писчебумажной массы, или «целлюлозы», играющей ныне большую роль во всем бумажном производстве. Предмет этот будет рассмотрен в статьях «дерево>} (химический_ со~тав), «древесная масса» и «Целлюлоза». Но- и 1 Процентно.е отношение ее определено обработкою до истощения бромовой водою и поср~дством кипяч.ения с разведенным аммиаком для выделения неклетчатки. 2 Здесь вошли все веществ-а, кроме летучих (вода), негорючих (зола), извлекаемых спиртом, эфиром (воск) и водою (водяной экстракт) ~ удаляемые иэ волокон при обработке бромом, аммиако.м, слабыми кис­ лотами и щелочами.
ВОЛОКНА РАСТЕНИЙ 835 помимо столь анергичесю,1х деятелей, 1<а1' 1<ислоты, щелочи и неко­ торые соли, волон:на 1<летчаТJ(И освобождаются от всего. что должно назвать неклетчаТI{ОЮ, при помощи деtlствия воды, воздуха, бакте­ риальных иэменениt1 и вообще естественных деятелей, всюду рас­ сеянных, 1сак видим в процессе лугового беления (см. Беление тю1- ней и пряжи) и вымочю1 льна, пеньки и джуты, 1соторые все основаны на том, что н:летч~r1(а волокон более с10И1<а, чем все иные вещества, вместе с нею встречающиеся. При вымочке льна, например, склеи­ вающие вещества изменяются ранее волокон и других клетчатых форм стебля, а когда они изменятся, при мятье и треш(е льна, волою-ш механичес1ш легко уже освобождаются от сопутствующих других н:летчатых образований. То же начало сравнительной прочности клетчатки действует и при хлорном белении, а также и тогда, когда обработ1<у волоzсни­ стых веще.ств ведут при помощи rrропус1<ания тока чрез соленую воду, в которой погружено волоI<нистое вещество, потому что и здесь (способ Кельнера, 1886) развивающийся хлор или кислород сперва обращают свое деИствие на посторонние вещества и лишь nосле того на 1<летчат1су.1 Но так I<ак клетчатка сама по себе не есть вещество, абсолютно неизменное во всех упомянутых случаях, и та1< 1<а1{ она легко может 01<ислятьсs1 и переходить иными способа·ми в растворимое и вообще нестойкое состояние, то все вышеуказанные приемы освобождения или выделения волокон клет­ чатки должно продолжать лишь до определенно1·0 предела, который указывается условиями дела и составляет ту грань, на которой в полное право входят практические приемы фабрично-заводского производства или того технического искусства, определяемого опы­ том, навь11<ом и внимательностью, которое не поддается уже науч­ ному обобщению. Это qоследнее и поныне еще .не овладело всеми теми химиче­ скими сJЗедениями, 1tа1<:ие необходимы для столь же полного обла­ дания делом обработки волокнистых веществ, какими оно уже запаслось, например, в деле производства кислот, солей и метал­ лов. А ТШ{ ка1с вол01шистые вещества играют в промышленном применении,· судя по ценности, 2 не меньшую роль, чем металлы,. то нельзя не пож:епать, чтобы химичес1ше сведения о первых достигли той степени полноты, какую они имеют no отношению ко вторым. 1 Одна1со, судя по х11мнчес1{ому закону масс, можно полагать, что действие хлора разделяется н часть его пдет на клетчат1су, другая же на 11е1<летчатку, но первая в несколы<0 раз менее второй. 2 В статьях о металлах н волокнистых веществах можно впдеть, что денежные суммы, а следовательно п ноличество труда, обращающиеся около волокнистых веществ н металлов, в целом мире применяемых, почти одина1ювы. 53*
Энrflll(ЛOileдuttecю1i1 словарь Ф. А. Брок-­ гауза tl 11. А. Ефронп, 111. Vlla, 1892, стр. 847. ГАЗОЛИН Так называют наиболее летучие, в воде нерастворимые, >1шд1<ие углеводороды, уд. веса от 0.6 до 0.68 (от 100 до 75° Боме), вхо­ дящие в состав нефти и способные с большоf;\ леr1<остью перехо­ дить в парообразное состояние, что зависит именно от ниэкоf.1 температуры их кипения, лежащеtl 01<оло 30-70° Ц. Таrше же углеводороды, но имеющие в среднем высшую температуру кипе­ ния, называются бензином. Одна1<0 в продажном бензине всегда содержится большее или меньшее количество газолина. В состав его ВХОДЯТ преимущественно пентаны СбН19 и ге1<сан С 8Н 14 (см. 9ТИ слова). Газолин отгоняется из бензина при его дробной переrо1ше. Газолин применяется не только, подобно бензину, для растворения (извлечения) различных маслянистых, смолистых и других органи­ ческих веществ, но та1<же для карбурирования (см. это слово и Водяной гаэ) светильного газа и особенно карбурирования воздуха. Эти последние применения газолина основываются на том, что пары газолина леГI{О образуются, т. е. он лег1<0 переходит в газообраз­ ное состояние (откуда происходпт и самое название), и на том, что пары его горят яр1<0 светящим пламенем даже и тогда, когда смешаны с воздухом, ибо содержат сравнительно много углерода. В простейшем виде освещение таким газом, образованным из смеси паров газолина с воздухом, столь легко производится, что может быть устроено в каждом помещении простыми средствами. Поступать следует так: где-либо в высо1<ой части здания, напри­ мер петом прямо на чердаке или около потолка в l{ОМнате, поме­ щают сосуд с газолином (1<оторый или сразу наливается, или посте­ ~енно притекает из тонкого отверстия воронки с 1<раном), устронв так, чтобы поверхность его испарения была велю<а (например, вкладывая губку или устраивая ряд поверхностей, по 1<оторым сте­ кает газолин), и из этого сосуда отводят вниз трубки, кончающиеся обыкновенными газовыми горелками с надлежащими (по силе желае­ мого света) отверстиями. Если в сосуде будет находиться газолин,
ГАЗОЛИН 837 то он испаряется, пары смешиваются с воздухом и, будучи тяжелее его, сами опус1<аются по трубам, а, выходя из горе1юк, могут быть зажжены и горят яр1шм белым пламенем. 1 Легкость этого приема получения горючего газа ~аставила изобресть множество специаль­ ных приборов для освещения с помощью газолина. Но, хотя осве­ щение это вполне безопасно nри надлежащем уходе и соответствен­ ных I(ачествах газолина, однако распространение ограничено, во-первых, в виду большой огнеопасности обращения с газолином и вообще с летучими частя.ми нефти, а во-вторых (и это трудно устранимо), вследствие того, что при испарении выделяются более летучие части газолина ранее остальных частей и потому содержа­ ние горючих паров в воздухе изменяется, что влечет за собою неравномерность горения и трудность регулирования степени яркости пламени. Удается это преодолевать толы{О при большом числе rорелш< и при постоянном приливании газолина в сосуд, где он вполне испаряется. Тем не менее, там (особенно вблизи от заводов, добывающих газолин, бензин и т. п. ), где легко иметь газолин по дешевым ценам (он так лег1<0 летуч, что его далекая перевоз1~а затруднитеJiьна) и нет обыкновенного газа, поныне применяют осве­ щение I{арбурированным воздухом. Газолин, I<aJ< и все продукты перегою<и нефти, носит сверх этого множество различных иных названий (лигроин, нефтяной эфир и т. д.), но иногда этим особым названиям придают и специальные значения, смотря по различию свойства и состава. Такое обстоя­ тельство зависит от того, что газолин не составляет определенного вещества, а смесь разных легко летучих уrлеnодородов, отгоняемых из бензина, а потому, смотря по содержанию тех или иных (С4Н 1 0, с0н12, С6Н14 и C7I-116, также С6Н 12 и т. п.) и по относительной пропорции, свойства (уд. вес, летучесть и др.) смеси могут значи­ тепыю изменяться. АмерИI<анские писатели: отличают от бензина: 1) 1,а.1Jtоген. ( cymogene), сгущаемый тольl{О при сильном охлажде­ нии и сдавливании, имеющий температуру кипения 01<оло 0° Ц и применяемый лишь для охлаждений; 2) риголен. (rhigolene), киnя­ щиИ около 15-20°Ц, уд. веса 01<оло 0.61, применяется в медицине I(aI< анестезирующее средство (подобно хлороформу), содержит преимущественно С4 Н10; 3) нефтяной эфир,· или масло Шервуда (Scherwood oil), 1<ипит около 40-60°, уд. вес около 0.66, упо­ требляется для растворения каучу1{а и извлечения жирных масл; 4) газолин, или 1санадс1<ое масло (canadoJ), кипи~ около 70-90°, 1 Объем 1сарбур11ровашюго воздуха равен сумме объемов воздуха н паров газолина, но чрез испарение I"азолпна температура понижается, чрез что объем воздуха сокращается. Смесь эта к взрыву :1-~е способна, вспедствпе избыт1са rорючеrо пара (см. Газовые взрывы).
838 ГАЗОЛИI-1 уд. вес около 0.68, применяется ЮН< nредшествующиИ и особенно для н:арбурироnания светилыюrо газа, и 5) лигроин. (или Danfortl1 's oil) кипит при 80-120°1 уд. вес 0.7-0 .72, употребляется в особых «гззовых» лампах, похожих на бензиновые, и для растворения смол в ла1<и и т. п. Затем уже следует, по американской номеюшатуре, еще выше кипящий бензин. Но в Европе ред1'0 следуют этому аме­ риканскому делению лег1<их продуктов перегонки бензина и толысо отличают от него газолин, I{ак более летучую часть нефти, тем более, что далеI{ОЙ перевозки легчаИшие проду1<ты нефти не выно­ сят, а сырая амерю<анская нефть, поступая на заводы Европы, уже мало содержит этих веществ, улетучивающихся nри пере1сачива11ии, храпении и перево3ке. Бакинс1<ая нефть хотя и содержит менее, чем амерю<анская, летучих частей (бензина и газолина), хотя и представляет no содержанию главной своей массы иные углеводо­ роды (см. Нефть),* однако заключает те самые углеводороды, кото­ рые входят в состав америl{анскоrо газолина. Тш<, например, с0н 1 2 получен мною из бакинсн:ой нефти точно таl{ же, ю1к получается из американского газолина. * См. Менделеев Д. И., Соч., изд. AI-1 СССР, ·r. Х, 1949, стр. 800-830 . [ПрUАС. ред.] ·
Энцш,ло1zсдtиес1'uй словарь Ф. А. Бро1с­ гаузп tl 11. А. Ефрона, т • . Vlll, 1892, стр. 29б. ГЕМАТИНОН Ге.матан,оft (Hae111atino11), или пурпурина (porporino итальян­ цев ).-В древних мозаи1<ах встречается сте1<лян11ый сплав, окрашен­ ный в .хара1<терный 1<расный цвет, промежуточный между цветом 1011-ювари и сурин:а, носящий это название. Если его расплавить, он дает зеленовато-черную массу, которая от восстановителей не приобретает 1<расной OI<pacrш, хотя по анализам и 01<аэалось содер­ жание медной за1<иси, придающей эмалям (см. Стекло, Глазури) 1<расное Оl(рашивание. Петтею<офер, I<ейзер и русс1<иИ император.­ с1<ий Стеклянный аавод воспроизвели этот род мозаичной эмали. Например, Петтенкофер плавил смесь 100 частей кварцевого песка, 11 частей извести, 1 часть жженой магнезии, 33 части свинцового глета и 50 частей соды в бесцветное стекло и затем прибавлял 25 частей окиси меди, 2 части железной окалины и немного угля. Такой сплав имеет cnep~a бурый цвет, но при долrом накаливании и медленном охлаждении получают желаемую яркокрасную окраску. Сплав сходен с авантюрином, который представляет стекло (см. это слово), окрашенное за~<исыо меди.
Эн1{uклопед1иеС1С11й словарь Ф. А. Брок­ гауза tl И. А. Ефрона, т. Vllla, 1893, стр. 889. ГЛИЦЕРИН Удельный вес водных раст~оров глtu{ерииа. Чистый rшщерш-1 в жидком виде при обыкновенной температуре представляет гу­ стую, сиропообразную жид1\.ость, очень мало изменяющую свои внешние свойства от прибавки воды. Но та1< ка1< от прибавления воды у дельный вес уменьшается, то содержание глицерина в растворе проще всего (l(orдa нет иных подмесей) определяется с помощью удельного веса. 1 Определения, сделанные мною в 1861 г. для безводного глицерина, согласуются с позднейшими более по­ дробными исследованиями В. Ленца (1880) и Герлаха (1884), и в результате 2 получается следующая таблица, в 1<оторой р озна­ чает содержание глицерина в процентах по весу, s есть удельный вес при 15°Ц (считая воду при 4° за 10 000), 8 ds/dp есть изменение (производная) удельного веса при возрастании содержа­ ния глицерина на 1°/0 и ds/dt есть изменение удельного веса при возрастании температуры на 1° Ц. р s ds/dp ds/dt р s ds/dp ds/dt QO/o 9992 23.6 - -1.5 GO . 11562 28.7 -4 .6 10 10233 24.5 -2.О 70 11845 27.8 -5 .2 20 10472 25.3 -2.2 80 12118 26.D - 5.4 30 10739 26.2 -2 .8 90 12382 25.9 - 5.7 40 11005 27.0 - 3.5 100 12637 25.О -5.7 50 11279 27.8 . -4 .1 Данные для удельного веса выражаются с достаточною для пра1с­ тики точно~тью двумя параболами: От р=О до р= 63°/0; s = 9992+23.65р+О.0420р2 » р=630/0 до р= 100°/0 ; s=9671+34.33p-0.0467p2 Промежуточное же соединение (р = 63.0°/0 глицерина) отвечает составу сsнвоs + зн20. 1 Для тoii же целн прнмсняют таю1се определсннс по1<азателсii прс" ломления света 11 упругости паров растворов глицерина. 2 Подробностп см.: Д. 11. Менделеев. Исследовашrе водных растворов по удельному весу. 1887, стр. 498. * * См. Менделеев Д. И., Соч., ·r . IП, 1934. [ПpztA!. ред.] в В безвоздушном пространстве.
.Энцшlлоnедtl'tес1Сиu словарь Ф. А. БроJС­ гауаа tl И. А. Ефрона, т. !Ха, 1898, стр. 588. ГРЕБНИ Гребпu (техн.). - Гребни и гребею<и, кшс общеупотре- бительное орудие для расчесывания волос и шерсти, пригото-. вляются из pora бы1<ов и буйволов, 1 черепахи, кости (слоновой и всш<ой иной), из металлов, особенно латуни, из дерева, пре­ имущественно пальмового) иэ гуттаперчи, иэ рогового (твердого) ю1уLJуш1 (см.) или эбонита, из целлулоида (см.) и других материа­ лов. Это производство занимает много ру1{ и часто составляет предмет мелкой ремесленно·кустарной промышленности. В России особенно известны не1<оторые местности производством подобных изделий. Та1<, например, в Московской губернии в уездах Клинском и Дмитровском, в окрестностях большого торгового села Рога­ чева, с древних времен с1<упающего рога по всей России, по де­ ревням производят ВСЯl{ОГО рода роговые и I(ОСтяные изделия, из 1<оторых гребни и гребен~<:и идут по всей стране. В статье «Роговые изделия» будут описаны способы обрабоТI{И рога и черепахи; эдесь же мы остановимся толы<о на производстве гребней, но для примера берем рог, как материал наиболее слож­ ной обра~отки. Роrов9й 1<онус сбивают с костяного стержня после размачива­ ния в холодной воде и, отпилив от него сплошную вершину, иду­ щую на то1<арные изделия, 2 или распиливают поперек на кольца 1 У нас от чер1сасс1шх бьшов, Обычные I<оровьн рога дают лишь малые гребнн п ценятся пе дороже 6 коп. пара, тогда 1сшс воловы1 про­ даются по 30-40 1шп. за пару. 2 Вершиюса рогов обьшновенно всегда черного цвета. Она идет преимущественно для пугоВiщ (цена пуда 01соло 3-5 руб.). Гребенщшш окрестностей Рогачева отрезают вершню'у поменьше, около самого на1rала внутренней пустоты, введя особый способ пользования верхнею частью рога; а именно, когда рог раэмя~снет в горячеii вolI.e и над угольями. тогда вершию'у протыкают нш<алениым железным прутом, чрез что око­ нечность рога расширяется п, после разрезывания, при прессоваюш ста· iювптся еще тоньше. Еслн срез пмеет очень узкое отверстие, то его на т01,арном сташсс рассверливают пред нагревом. Этпм способом выгады-
842 ГРЕВ НИ желаемой ширины, а потом вдоль, чтобы можно было каждое кольцо превратить в пластинку, или, что дает более материала, и прямо целю<ом превращают в пластины. Пиление производится пилою с мелкими зубцами, но без развода и со спию<ою тоньше лезвия, чтобы пила не заедала. Целые (одюll{О с отпиленною вер­ шиною) рога или нарезанные из них кольца l{Ладут в J(ИПЯТОI(, чтобы рог размш{ и легче расправлялся в пласти~ши. Вынутый из воды рог разогревают (надев на палку) над горящими углями, чтобы он еще более размяк, и тогда (если не был распилен) раз­ резают вдоль ножом и, тотчас расправляя, зажимают в горячий винтовой пресс. Пресс устраивается обыI\новенно горизонтальныН, т. е. с вертикальными плоскостями, и сдавливание производится от руI{И, но возможно сильное. Пресс ставится прямо подле горна с горящими углями. В прессе сразу прижимаются или распра­ вляются 6 или более пластин, и для ~<аждой имеются свои ВI<ла­ дыши. Пластины, по мере заготовления, вкладывают всегда в одни металлические вкладыши, I\оторые имеют высшую температуру, и, расправленные, перекладывают в следующие, более .ziале1ше и охлажденные уже вкладыши, та1(, чтобы охлаждение рога произо ... шло в самом прессе, - иначе пластинка будет I\оробиться. Если рог предварительно распилен на I(ольца, то, разогрев в воде и на уrлях, их разгиба10т и расщепляют на более то1шие пластинки желаемой толщины, н:оторые в разогретом состоянии расправляют чрез прессование, причем естественные неровности слоев сглаживаются. Если же рог обрабатывается не распиленный, то выпрессованные и охлажденные пластины распиливают сперва поперек на куски желаемой величины и формы по роду пригото­ вляемых гребней, а потом пилою же толстые 1<ус1<и распиливают надвое. При распрямлении рога необходимо соблюдать с1-10ров1{у, чтобы не образовалось трещин, 1<оторые особенно вредны по J(ралм, потому что легко идут дальше. Для предупреждения их образо­ вания прибегают 1< маслу (у нас - 1< конопляному), 1<оторым сма­ зывают края нагретого рога перед прессованием. Чтобы прессова­ ние давало по возможности ровные пластины, все грубые случайные неровности срезывают ножом, а 1<0гда желают получить особо вается материал. по «райней мере, на 2 гребня; от каждого обы1шовепноrо рога от чер1<ассю1х быков выходит обычных грсбне1I около 8 штук, таt{ как нпжняЯ часть рога дает в толщнну одпн гребень, а верхняя, более толстая часть рога, распиливается надвое, плоскость же всего рога в рас­ пластанном состоянш1 около 24 1св. верш1сов. Не1соторым11 ближаiiшнмн сведениями, 1сасшощнмнся рогового производства, снабдил меня n его гребенной мастерс1сой (в Демьянове-Маслнхе, около Боблова, в Клин­ ском уезде) крестьянин Ефрем Ншштнн, поставляющий свои нэделня в МосJСву и Тверь.
ГРЕБl-IИ 843 прочный рог, опиленные и вообще приправленные пластины прее­ -суют вторично. Необходимо соблюдать, чтобы при нагреве pora -он не был перегрет или не подгорел местами, потому что тогда получается хруш<ая массаt лишенная надлежащей связности. Нижние части рога и его поверхностный слой дают вообще и более красивые и более прочные гребни. Перед пилением и на­ ·резl{ою зубьев пластию<и держат в холодной водеt так как от нее, по замечанию опыта, масса рога становится менее твердою и -менее хрупко.И. Подготовленные куски рога отпиливают напилком, придавая желаемые раамеры и утончая к J{онцам, на J(оторых будут .нарезываться зубья. Самая нарез1{а зубьев производится стальными пилами - или прямыми с двойным лезвием, или I<руглыми. Прямые пилы состоят из станка с ручкою и двумя винтами, которыми зажимаются плашки, пилы и положенная между ними дощечка, толщина которой равна ширине зубьев. Одна пила выдается иа стаю<а на всю глубину прореза, а другая толы<о едва -выступает и служит лишь для того, чтобы начать следующий про­ пил, в который и вставляется затем лезвие пилы. Толщина пилы .определяет ширину промежутка между зубьями гребня .. Способ этот применяется .ныне лишь в редких случаях для .нарезки I<рупных аубьев, обыкновенно же употребляют круглые пилы диаметром вершка в l1/2 (для частых гребней) и более. Приводя в круговращение, при помощи приспособления, одинако­ вого с токарным станком, такую круглую пилу (она у окружности немного толще, чем около средины, а центральным отверстием за({реплена на шкиве станка), подводят зажатые в суппоре п.т~а­ стинн:и (обыкновенно две или три зажимаются сразу) и делают прорезы. Для того же, чтобы прорезы вышли равными и на оди­ наковом расстоянии, весь суппор переставляют после каждого надреза на следующий аубец особого круглого стержня, распо­ ложенного параллельно оси вращения станка и имеющего желобки или надрезы, соответственные частоте прорезов гребня. На этом .стержне суппор с гребнями лежит при помощи двух полукруглых вырезов и может вращаться. Рабочий, поворачивая суппор, под­ водит края гребня к пиле или отводит от пилы, а, отведя от пилы, перес1авляет суппор на следующий зубец, и таким образом на­ резка даже очень частых зубьев гребня требует лишь несколы<о i\IИHYT. Когда нарезываются крупные редкие зубья, наriример на гре­ бенках для кос, где расстояние между зубьями более толщины зубца и двух пропилов, тогда, для экономии материала, нарезку ведут так, чтобы сразу вышли две гребенки с зубцами, вложен­ ными друг другу в промежутки (двойные или дублированные гребни). Для этого пластинку сгибают дугою (конечно, при на-
844 ГРЕБl:-IИ греве рога и;ш черепахи) и, сделав надлежащие пропилы эигэаrом" получают две гребенки, которые потом разгибают при разогрева­ нии до надлежащей степени. В некоторых случаях для нареаки всех аубьев гребня прямо применЯiот ряд круглых пил, насажен­ ных на qбщий стержень и равных по числу I<оличеству прореэов­ rребня. Существуют также, особенно для цроизводства 1<аучу1{овых гребенок, и сложные машины для нарезки аубьев, приводимые в действие механическими приводами, и притом аубья или наре­ зываются пилами, или вырезываются качающимися ножами, напри­ мер в раамягченном чрез нагревание каучуке. При пропиле частых зубьев в роге и черепахе на гребне остаются стружки, и если прорезы сделаны круглою пилою, то, конечно, на одной стороне гребня, и для того, чтобы при очистке этих струже1< напилком и ножом не происходило мелких трещин, ослабляющих зубья гребня, наблюдают, чтобы эти стружки образовались на внешней поверхности рога, которая плотнее и вязче, чем внутренняя по­ верхность. Когда зубья нарезаны, ножом и напилком окончательно обде­ лывают гребень, а при редких, крупных зубьях округляют края каждого зуба и переходят к окончательной отделке, которая тре­ бует не менее времени и навыка, чем нарезка зубьев и подготовка пластинок, так что несколько отде11ьных рабочих единовременно успевают заканчивать свои отдельные работы: распнлку, подго­ товку к пропилу, пропил зубьев, а другие в. то же время про­ изводят окончательную отделку, сложность которой иногда уве­ личивается разного рода вырезами, украшающими гребни. Когда гребень окончательно обделан и его поверхность выскоблена до· надлежащей ровности, тогда ее шлифуют и полируют при помощи мокрой суконки с мелкою пемаою, трепелом или известью" Масло не употребляется не только потому, что заседает в зубьях, но и препятствует вытравке, применяемой для придания роговым изде­ лиям вида черепаховых. Способы такой вытравки при помощи металлических соединений приведены в статье «Роговые изделия)>. Роговые частые гребни продаютс:я дюжинами и из первых рук стоят, смотря по величине, от 40 до 80 коп. за дюжиtiу. Гребенки· н вообще ходячий гребенной роговой товар в общем ценится около 40 руб. пуд. Из сотни пар рогов выходит около 11/2 пуда товара. Сверх того, получается около 5 пуд4 ~тружек, обрезков. и опилок, идущнх как для удобрения земли (роrовые стружки представляют отличное азотистое удобрение), так и длft производ­ ства синькали и других целей. Пуд их ныне на месrе стоит от 25 до 75 коп. смотря по крупности, -- крупные ценятся дороже. От­ пиленная сплошная вершинка рогов продается около 3 руб. пуд"
ГPJ!GHH 8·15 Из 100 пар рогов лолучаетсн OJ(OJIO В пуд. I<остяных стержнеll, но­ торые идут как кость, и ш<оло 5-6 пуд. самого рога. Не­ с1шлы<о лет тому назад изде11ия из pora ценились в 2-3 раза до­ роже, а отбросы (струж1си, стержни, вершинки) дешевле. По 1'аможенному тарифу 1891 г. роговые изделия проходят по 2 пункту статьи 215 с оплатою пошлины по 50 I<оп. золотом с фунта. Это составляет по J(ypcy ОI<оло 75 коп. эа фунт, или 01<оло 30 руб. за пуд. Несмотря на тю<ую высокую пошлину, цена роговых из­ делий падает именно потому, что их производство ун:репилось в крестьянстве и соревнование сбавляет цены. Высокая таможен­ ная пошлина здесь, 1шк и во многих других случаях, толыш пред­ охраняет от наплыва соответственных иностранных продуктов и содействует развитию производства внутри страны, т. е. дает за­ раuото1< ее жителям.
Эн1,ш~лотlедический словарь Ф. А. Бро!(­ -г.ауза ll И. А. Ефрона, т. Х!а, 1894, стр. 918. }КИВИЦА И ЕЕ ПЕРЕРАБОТКА :1: Собирание и переделка живицы составляют один из тех видов промышленности, который явно покровительствуется руссю·1м та~ю­ женным тарифом ввиду того, что Россия имеет во многих краях большие леса хвойных дерев, могущих доставить громадные массы канифоли (главный продукт живицы) и скипидара превосходных качеств, как показали многие опыты, а между тем ввозятся из года в год возрастающие количества этих товаров, идущих ныне на всю Европу почти исключительно из С.-А. С. Штатов, где обильные еще местами хвойные насаждения (например в Северной Каролине) усиленно эксплуатируются в этом отношении. Доцент Петербург­ ского университета г. Тищенко в 1893 г. посетил эти места и готовит к печати отчет об канифольно-скипидарI:IОМ производстве в Америке (см. Канифоль и Скипидар). Количество и ценность ввоза в Россию канифоли (гарпиуса, галиnота), терпентина (очищенная живица) и скипидара (терпентинового масла) видны из следующих данных: Ввезено по Канифоли Терпентина 11 скипидара европейской тысяч пудов l11a тысячи pyб.•ell l11a ТЫСЯЧll pyбnell rраuице тыся~t пудов в 1884 г. 1190 1739 8 43 )) 1888 )) 1383 1491 14 55 )) 1892 » 699 963 32 149 Ввоз, таким образом, был более 1 млн пуд., примерно на 11/ 2 млн руб., продуктов живицы (почти ис1<лючительно амер и ... канских); Россия, однако, вывозит смолу и скипидар низшего * Статья написана В. М. Рудневым под ред. Д. И. Менделеева, при" водимое 01<опчание написано Д. И. Менделеевыw. [Прим. ред.].
ltачества, Получаемые nри сухо~~ перегонке осмола и, в сущности; ведущие происхождение из той же живицы хвойных лесов, [в] еле:. дующи[х} количества[хJ: Вывезено по enponeflcrcoll гра11нце В 1884 r. )) 1888 » )) 1892 » f ДеГтя 11 Смолы дре11ес11ых TЫCfl'I пудов 1 ••а TЫCЯ'lll рублеll 1475 1041 1226 687 332 .t!J8 Скиnндара и терnент11на тыся•t пудов j 110 тысячи рубле/! 158 215 364 t146 571 823 т. е. вес вывозимых продуктов превосходит вес ввозимых, нd пудовая ценность вывоза гораздо ниже. Очевидно, что это зависит от несовершенства существующей э1<сппуатации, 1 а именно от того, что у нас держатся прежде всюду господствовавшего способ!) [ис]попьэования живицы смолистых дерев, сопряженного притом с истреблением дерев, тогда 1<ак их выгоднее эксплуатировать подсочкою на живицу, тем более, что это влечет за собою правипь• ный присмотр за живущиrtr хвойным лесом. В былые времена воз• действие на привычки народа и введение улучшений делалось с помощью одних предписаний и запрещений, ныне же для сего прибегают к поощрению внутренних улучшений, предоставляя начинателям особые выгоды - чрез увеличение таможенных пошлин на привозные продукты; это имеет еще и другое значение, доста· впяя временно таможенные доходы 1 облегчающие другие подати. По этим соображениям при пересмотре в 1891 г. таможенного тарифа пошлина на канифоль увеличена от 13 до 40 коп зол. с пуда (ст. 82), а для скипидара и терпентина (ст. 86) с 40 до 60 коп. зол. с пуда, имея при этом в виду также и то, что перевозка этих продуктов из местностей, изобильных хвойными лесами, в местности, приле· гающие к границам империи и представляющие рынки сбыта или развитой промышленности,-эта перевозка сопряжена с накладными расходами, увеличивающими стоимость товаров. Бесспорно, однако, что одно таможенное по1<ровительство, без запаса надлежащих энаний и примеров, не может бороться с укоренившимися экономи­ ческими привычками и с отсутствием инициативы, но и на эти стороны дела - возбуждения соответственных промышленных nред- 1 Частью же от того, что вывоз идет преимущественно нз Архая· rельска, а ввозимое требуется преимущественно в московский и приба11· tнйский промышленные округа, J<уда подвоз из Архангельска дорог,
>kИBI [l tA и ЕЕ ПЕРЕРАБОТКА вриятиn внутри России - ныне обращено должное внимание прав.и" тельства, и н:що ждать, что успех увенчает усилия этого рода, как это видно в других отраслях промышленности, которым по1<рови­ те.'1Ьствовали ранее, например в сахарном, нефтяном и тому подобных производствах, и потому можно полагать, что с течением времени Россия с ее громадными хвойными лесами стан'ет не ввозить, а выпускать эа границу свои продукты живицы. как произошло это, на глазах у всех, с керосином, который за 20 лет сему назад ввозился к нам в количестве до 3 млн пуд. в год, а ныне внутрен­ няя потребность возросJiа до 30 млн пуд., и в то же время рус<;кий керосин вывозится в количестве, доходящем до 50 млн пуд. в год.
. Э нцш сло 11е д1t 1tесюzй словарь Ф. А. Бр01с" гауза ll И. А. Ефрона, т. Xll, 18941 стр. 12, ЖИРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ* Разделение всех углеродистых или органических соединений на жирные и ароматичес1<ие введено в первыn раз в половине теку­ щего столетия }l{ераром и приведено им в его I<лассических сочине" ниях по органичес1<0й химии. Все почти последующие исследователи этой области химии придерживались того же подразделения. Так, например, из руссн:их химиков Бутлеров, Бейльштемн, Зайцев и Меншут1<ин в своих сочинениях по орrаничес1!ой химии явно про­ водили ую1эанное деление. С своей стороны, как при изложении n 60-х годах «Органической химии», так же при установлении (I 862) понятия о пределе органических соединении, я старался выставлять на вид постепенность и непрерывность перехода от жирных соеди­ нений I<. ароматичес1<нм, выставляя на первый план то обстоятельс'Гво, что первые отвечают npeдeJiy c1iн21i+ 2, а вторые далекому от него классу соединений, соответствующих углеводородам, состава CnH 2,,,- 6, или еще более далеким от предела производным. Ацетилены, терпены и тому подобные ряды, отвечая промежуточным разрядам спн 2п- 2 и спн21~- 4, должны поэтому составлять ступени перехода. Подобные, вполне естественные, соображения были совершенно забыты, осо­ бенно по поводу господства той части структурного (см.) учения, при­ мененного к орrаническои химии, по которой для предельных соедине­ ний признается цеnеобразное строение, например снs-сн 2 -снs для пропана, а для ароматических - замкнутое или кольцеобразное, например: сн сн сн - для бензола, сн сн сн так что в понятиях структуристов различие того и другого класса соединений сводится на различие цепеобразной структуры от коль­ цевой или замкнутой. Дальне~tшие соображения, сюда относящиеся, см. Замещения, Структура. Углеводороды. ·. * Окончание статьи В. Я1{овлева, редактнроuанноfi д. И. Менделеевым~ написано Л. И. МендеJiеевым. [Пpll.Af. ред.]. 54 з·u. 2т. д. И. Менд~оов. т. XVIJ,
Эн.14ttклопедшtески.й словарь Ф. А. Брок­ гауза ll И. А. Еrррон.а, т, ХХ//1 1897J стр. 382. ОТБРОСЫ Отбросы, или оста11иси (техн.). - Не только в жизни людей и в процессах, совершающихся естественным образом в природе, но и при производстве всякого рода изделий, во всех стадиях изменений, является много остатков, или отбросов, накопление которых моrло бы сильно стеснять про\fышленность, - особенно, если такие отбросы не способны к гниению и тлению, при помощи которых в природе избегается накопление не находящих примене­ ния остатков. Одну из задач промышленности составляет пере­ работка подобных отбросов в ценные товары. Наиболее блестя­ Jцими примерами подобного рода могут служить: переделr<и тряпья, костей и каменноугольного дегтя, составляющего остаток от по.11у­ чения светильного газа и кокса из каменного угля. Тряпье соби­ рается, сортируется, очищается, и все, отвечающее· растительным волокнам (см. Волокна растений), * переделывается в бумагу и папку, а шерстяное же, очищаемое от клетчатки карбонированием или карбонизацией (см.), растрепывается и дае·1· искусственную шерсть (см.), так что ныне повсеместно организовано собирание тряпья, и оно имеет немалую рыночную цену, составляя предмет международной торговли. То же должно сказать про I<ости и их отбросы, переделываемые в клей и фосфористые удобрения. Подоб­ ных примеров много для всех почти остатков потребления, на­ пример для стеклянного боя, для жестяных коробок и т. п., кото­ рые собираются и переделываются в соответственные товары: например, стеклянный бой идет в подмесь к стеклу при его приготовлении (плавлении) варке). Особенное значение переделка отбросов имеет при множестве заводских производств, так как иногда самая масса отбросов составляет большую долю от добы­ ваемого продукта. Так, около содовых заводов, там, где не забо­ тятс~ о переделке «содовых остатков» (содержащих преимуще­ ственно основной сернистый кальци~t), скопляются целые их горы, . . * См, стр. 817-835 наст. тома. [Пpt.t.,tt. ред.J
ОТБРОСЫ 851 и в них содержится вся сера, бывшая во взятой в дело серно­ натровой соли (су11ьфат), что и дало повод 1<: переработке такого отброса на серу. Когда добывают светильный газ (см. Газовое производство) из I(аменноrо угля, образуется деготь, который сперва сожигался I{ак топливо за недостат1<ом иных приложений, потом из него стали чрез нагревание удалять летучие вещества, а твердую остающуюся смолу применять для пропитывания I{ар­ тона (1<ровельный толь), дJiя исl{усственноrо асфальта и т. п., а затем из летучих составных начал начали добывать бензол и другие жищше углеводороды, нафталин, антрацен, фенол и др., и все эти продукты нашли ценные и важные приложения, из которЫх особо примечательно получение анилиновых 1<расо1{ (из бензола) и ализарина (для J<рашения I<умача в адрианопольсхий, пунцовый и другие цвета- из антрацена), как образец того, к чему может приводить передеш<а отбросов. Подобным же примером, хотя более новым и еще мало разработанным, могут служить нефтяные «остатки» (см. это слово, Вазелин и Нефть), перво­ начально не находившие прямого приложения и составляющие от­ бросы нефти при ее обрабоп<е в керосин, а потому прямо сожи­ rавшиеся и еще ныне сожигаемые в топках, а между тем дающие безопаснейшее осветительное масло, смазочные масла, вазелин, пара­ фин и тому подобные ценные продукты. Утилизация отбросов, говоря вообще, есть превращение бесполезного в ценные по свой­ ствам товары, и это составляет одно из важных завоеваний со­ временной техники.
Газета «Россия))' 18 августа 1900 г, ВИСКОЗА НА ПАРИЖСКОЙ ВЫСТАВКЕ " Прожив в Париже много недель и осмотрев очень многое на выставке, в последние 2 недели, 1\огда блестящие и 1сричащие о себе предме~ы уже перестали отвле1<ать внимание, я каждый день находил иногда в темных уголках, в СI{ромной обста1-юв1<е и среди утомительного однообразия обыденных предметов, эн:спо­ наты, заслуживающие полного внимания с разных сторон. Не решаясь даже перечислять их, я желаю остановить общее внима" ние лишь на одном примере, особенно потому, что в нем соеди­ нилось много интересов и его чрезвычайно легко пропустить, та~< как тут ничто - без должного объяснения - не бьет в глаза, а зна­ чение, особенно для России, может быть в будущем громадным. А именно я хочу сказать об открытой англичанами Кросс и Беваном 1 - вис~озе и преимущественно о выставленных пас­ мах ее волокон. Вискоза помещена в 3 классах; но особенно в 87 -:м, в витрине 2-ro этажа, среди француэс1<их экспонатов химической промышленности. Волоюiа вискозы совершенно напо­ минают шелк - по мягкости, блеску, крепости и даже по сложе­ нию (видному под микроскопом) из ряда друг к другу прилегаю­ щих тончайших (в 2-3 сотых миллиметра) волоконцев. Исходным или сырым продуктом может служить дерево, солома и вся1<иИ растительный продукт, например сорные травы, содер>кащие клет­ чат1су. Средства превращения этого дешевейшего сырья также все вещества дешевые- едкий натр, сернистый углерод и т. п., а по­ тому продукт, или этот новый вид искусственного шелка, должен быть дешев. По словам лиц, заинтересованных в деле, все до сих пор выполненное показывает, что пуд готовых волокон обойдется дешевле, чем пуд сырого хлопка. В этом одном уже видна великая будущность, так как для производства волокна не надо будет полу- 1 В ученом мнре особо известны нмена этих двух нсследователеii клетчатки. но в вопросе о вискозе (по спец11алъноfi литературе судя) к ним добавляется еще третье - имя Бндлл (Cross, Bevan апd Beadle) ка1< участника в открытии свойств вискозы. Об этом предмете много пишется уже года два 1 но на Всемирную выстав1су вискоза попала ныне впервые.
ВИСКОЗА НА ПАРИЖСКОЙ ВЫСТАВКЕ 853 тропичес1<оrо хлопка, и наши обычные хозяйства, разводящие хлеб и не знающие ~<уда девать свою солому, или выращивающие лес, могут стать производителями превосходного и дешевого волокна. Прежде чем хотя бы 1<рат1(0 объяснить процесс превращения растительной 1<летчат1(И (целлюлозы, древесно-бумажной массы и т. п.) в вискозу, считаю необходимым у1<азать на то, что Шардоннэ и другие несколы<о лет тому назад уже выпустили в свет искусствен­ ный шеm<, представляющий тот же блес1< и сложение, как шелк, и его могущиИ заменить и даже уже заменяющий. Но, во-первых, волокна его не I<репl(и, лerI(O ломаются и рвутся (если хорошо разнитрованы, если же недостаточно разнитрованы, то горючи, 1<ш< бездымный порох, а потому опасны для применения), а во­ вторых, - и это для распространения всего важнее, - такой искус­ стnенныИ ше1ш (Шардоннэ и дру1"их) дорог, хотя и дешевле обычного 111еJша, но в несколы<о раз дороже, чем хлопок или лен. И это немудрено, та~< ка1< для превращения клетчат1<и в этот пролукт надо применять таl(ие дорогие вещества, как азотная кислота (дJIЯ пре­ вращения в 11итр01<летчат1<у или коJ11юдий), спирт с эфиром (для растпорения 1\оллодия) и сернистый аммониJ;t (для разнитрования), при превращении же вискозы идут только дешевые проду1<ты, и часть их· возобновляется, т. е. не пропадает, а возвращается. 1 Теперь я постараюсь 1<оротенько сообщить о приrотовлении вис1<оэы и о некоторых ее свойствах и приложениях, предваряя, что предмет этот полон такого большого научного интереса, что достоин гораздо более подробного изложения, чем может быть мое газетное, назначенное исключительно для того, чтобы обра­ тить на предмет внимание нашей промышленности, могущей, судя по иэобиnиIQ сырья, приобрести большое общее эначение в деле nроиэводства вискозы и ее приложения. Она, кажется мне, тем интереснее, что тут с1<азывается в лучшем виде все значение чисто научных химических исследований, обещающих еще много новых промышленных революций совершен.но мирного свойства. 1 Сказанное выше по отношению к нскусственпому шелку указывает, в общих чертах, приемы его производства~ сслн добаввть прн этом, что эфнрно... сnиртный раствор н11тро1\летчатки (коллоднонноrо хлопка.) выда­ вливается чрез капиллярные отверстия в воду, что н дает воло1сна колло­ дия, которые потом разнитровывают. Описывать все подробно (как для этого ше,1'Jка, та~с 11 для внскозы) у меня, к сожалению, нет времени (мне опять необходшю возвратнться в Парнж), н лнца, желающие узнать по­ дробностн, найдут нх в выпусках f(Бибшютеки"промышленных знаншl», "*из" даваемой под моею редакциею. Первая серпя выпусков печатается н к осен11 должна явнться в продаже в J{ОНторе «Энциклопедического с.тюваря» Ефрона н 1< 0 • * «Программу б11бтютек11 промышленных" знаний» см . .Менделеев Д. И. 1 Соч,, нэд. АН СССР, т. XXJ, 1951, стр. 303. [ПриJ.t. ред.]. .
854 ВИСl\ОЗА НА ПАРИЖСКОЙ ВЫСТАВКЕ Клетчатка (по составу С0 Н 100 5 ), I<ак известно давно, соста­ вляет главную массу оболоч1<и н:аждоИ растительной клетки и в почти чистоы виде всем знакома в виде вещества хлопкового и льняного волокна и в виде писчей и печатной бумаги. Если она образуется в растениях из их соков или водяных растворов, то очевидно, что есть такое ее состояние, в 1штором она растворима в воде. Но в том виде, в 1<аком мы ее получаем, она совершенно не растворима ни в воде, ни в обычных растворяющих жидкостях (спирт, эфир, хлороформ, масла и т. п.). Знаем же мы ее в форме организованной, т. е. именно в такой, I{at<.yю она получила в рас­ тениях, и те ее формы - удлиненных клето1<, - которые при­ меняются более всего в промышленности, драгоценны именно по своему волокнистому сложению. Крепость ·1каней и бумаги опре­ деляется именно вязкостью волокон и их способностью сплетаться и сволакиваться (как волосы в войлок), а также неизменностью чистой клетчатки под влиянием обычны~~деятелей природы. Не­ волокнистой клетчатки, например в травах, в коре и листьях, много более, чем воло1<он. Химическая стойкость и нераствори­ мость клетчатки гораздо более, чем всех иных составных начал растений, на чем и основана воз1чожность выделения клетча11<и из всяких видов и частей растений. Получение химической массы, или целлюлозы. из дерева, соломы и т. п. для производства печат­ ной и писчей бумаги основано именно на этой стой1\ости ю1етчатки. Перевести клет4атку в раствор удалось уже довольно давно. Так, например, аммиачный раствор 01<иси меди или крепкий раствор ХJ1ористоrо цинка растворяют клетчатку, и из такоrо раствора .11еrко выделяется обратно клетчат1<а уже в форме неорганизован­ ной, чем давно пользуются даже в некоторых приложениях, изд которыми, однако, не считаю надобным останавливаться. Все известное с химической стороны по1<аэывает, что клетчатка есть вещество спиртового харантера, т. е. по сво1;%ствам подобна обыкновенному, или винному, спирту. Особенно указывает на это способность клетчатки давать с кислотами эфиры, что свойственно всем спиртам в большей или меньшей мере, а эти эфиры возобно­ вляют при воздействии щелочей обратно спирты, как соли способны давать гидраты металлических окислов. Таковы коллодий и пиро­ ксилин, дающие бездымный порох, - это суть сложные эфиры клетчатки и азоiной кислоты, или так называемая нитроклетчатка. Сообщив вступительные понятия, я уже могу говорить об от­ крытии Кросса и Бевана. Они между всеми современными хими­ ками за последнее время более всего занимались дальнейшим иэуче· нием свойств клетчатки и сделали в отношении 1< ней много новых открытий, исходя из того, что клетчатка есть спирт. Так, они открьти и вискозу, пользуясь темJ что ранее была известна способ-
ВИСКОЗА I-IA IJАРИЖСКОЙ ВЫСТАВКВ 855 ность 1шетчаr1<и - 1<ак и всяI{ОГО спирта - давать натровое про­ изводное чрез прямую обработ1<у раствором eдI{Oro натра. Такое соединение само по себе очень прочно, но водою разлагается, как и для других спиртов. Для получения вискозы берут н:летчатку (например бумажную массу) и обливают ее, I<онечно перемешивая, I{репким раствором (5 частей воды на 1 часть сухого NaHO) в та­ I<ой пропорции, чтобы примерно на 1 часть сухого едкого натра приходилось не менее 2 частей I<летчат1<и. Натровое соедине­ ние I{летчат1ш: образует зернистые хлопья, I{Оторые в замкнутом сосуде (что и необходимо - вследствие большой летучести серо­ углерода) при обработке сероуглеродом дают желтую ксантоrе· новонатровую coJiь I{летчатки, точь в точь та1<, каJ{ и обыкновен­ ный спирт дает свою соответственную J{Сантогеновонатровую соль. Если спирт, вообще, выразить химичеСЕ{ОЙ формулой ХОН, то его натровое производное будет XONa, а I{Сантоrеновая соль будет содержать, сверх ТОГО, ЭJiеМеНТЫ сероуглерода CS 2, Т." е. пред­ ставит состав CS(XO)(NaS). Полученная ксантогеновонатровая соль клетчатки оказалась легко и вполне растворимою в воде и даю­ щею чрезвыча"но вяз1шй, густой, 1<ак I<рахмал, студенистый и клей­ J<Ий раствор, I<оторый и составлnет раствор вискозы. Как все растворы I<сантоrеновых солей, раствор этот даже сам по себе на воздухе (с улетучением cepoyrлерода) и под влиянием воды и всяких, даже слабых, деятелей легко разлагается, оставляя клет· чат1<у, которая отлагается в той неорганизованной (аыорфной) форме, в I<aI<Oй в природе (в растениях) 1<летчатка бывает только в момент своего отложения. Если выдавить этот раствор (берут раствор, содержащий более 1О 0/0 клетчат1<и, он еще очень густой) чреэ ряд тою<их отверстий, то отлагающаяся или восстановляющаяся из раствора клетчатка TaI{ и сохранит форму пучка фибр, или волокон, как проволока, прошедшая чрез воJючильню. Крепость получаемого пучка волокон вискозы или нити, полученной из нее, не меньше, а больше. чем у нити того же веса, Приготовленной из хлопка, что объясняется прямо бесконечною длиною каждого отдельного волокна. А та~< как в каждом пучке не менее 10- . 20 волокон, то однообразие крепости исключительное. Гибкость, блеск и красота нитей в со­ вершенстве напоминают шелк, так что ткани должны выходить прекрасные. Но их выставлено немного, вероятно потому, что у1<азанная сторона применений вискозы возникла только недавно и еще не успели обзавестись всем, что необходимо для производ­ ства тканей, а выставили лишь первые пробы. Понятно, что можно готовить и толстые волокна или проволоки и струны [из] вискозы. Так, уже применяют подобные проволоки для получения уголы<ов для эдектрических памп накаливания, тем
856 ВИСКОЗА НА ПЛРИЖСl\ОЙ выстлвю~ более, что для этой цели ранее того уже применяли нити, приго­ товленные из клетчатки. растворенной в хлористом цию<е. Струны иа вискозы, rоворS\т, дают хороший звук. Других применений родилось уже множество (например для аппретировю1 ТI\анеИ, для пленок разного рода, для получения твердой и онрашенноlt папю·r, для эа~<реплен.ш 1<расо.к 1 для проч­ ного искусственного роеа) для черенков, формованных укреплений и т. п.), и это само собою понятно, потому что при переходе из растворимо-вязкого состояния в твердое массе леrн:о придать же­ лаемую форму и в нее можно примешать лю5ое иное вещество, например крас1{у или любой порошо1{. Примечательно, что вискоза в растворимом виде отлично и чрезвычайно плотно пристает 1\ асфальту (t{ровельный толь отлично I<расится красками, затер­ тыми на вискозе), i< I{аучуку (с ним смешивается, образуя эмуль­ сию, вероятно, в силу содержания элементов сероуглерода и т. п.). что обещает множество при.r~оженин всш<оrо рода, особенно на том основании, что малое количество в11с1<озы способно прочно скреплять при затвердевании большое l{Оличество посторонних тел, так что, будучи сама горюча, она может входить в состав него­ рючих масс (та1<, чистая смола асфальта горюча, а асфальтные по.1ы, содержа :мноrо навести и rравиЯ, - не горючи). В разных своих прн~1енениях вискоза по.'Iучила разные хитрые названия (фиброзы, фнброля, ю1изаля 11 т. п.), 1\оторые так стали любить в последнее времн. Французское общество поошрения национальной промышленности (Soc. d'Encouragement de I'indusfrie nat.) выдало авторам зо­ .т~отую медаль, и, конечно, на Всемирной выставне сделанное от­ крытие будет увенчано высокою наградою, потому что немного есть других открытий, обещающих стране столь блестящую бу­ дущность, и это дело должно считать всемирным. Пожелаем в заключение, чтобы у нас не только посl{орее привилось это дело, но и распространилось широко, по1ому ч10 страна наша изобилует всякими растительнЫми проду1<тами, не на- ходящими себе приложения. . Притом клетчатка не истощит почвы и для питания не пригодна" А на Западе начинает чувствоваться недостJток даже в древесине для бумажной массы. Если бы мы отправили только свой отпускной (за границу) лес в виде готовых деревянных изделий (например в виде дверей, рам, паркета, мебели и т. n. вместо отправки в виде бревен), а отбросы, при этом получаемые, превратили в изделия из вискозы, особенно в волокна, то разбогатели бы побольше, чем от всей нашей хлебной торговли. А хлеб и дома скуша10т. 27 ИJОНЯ 1900 Г,
ДокуАtент ,..:ранитсл в iviyзee 1и1. Д. 11. lvieнделеева Всесоюзного Наyrmо.иселе­ до ват ель ского института .метролои1и 1цr. Д. И. Менделеева. Его превосходительству 1И. М. Федорову (Управляющему Министерством торговли и промышленности) МилостивыИ государь, многоуважаемый Михаил Михаиловнч 1 На nисьмо Ваше от 15 мая эа No 3603, I<асающееся руссних заводов, производящих СI<иnидар, имею честь сообщить следующее: 1. Русс1<ие заводы, добывающие скипидар, можно разделить на две категории, причисляя 1( первой те, которые занимаются собиранием жив~цы («серы») с хвоИных де рев, при перегонке 1<оторой получается с1шnидар 11 остается I<анифоль, а ко второй - те, которые в ретортах («казанах») подвергают сухом перегонке iIO{ называемы~ «осмол», т. е. (пни] хвойных дерев, проникнутые смолисiыми началами живицы, после того ка1< на корню с них содрана часть коры. Заводов первого рода сравнительно немного, заводов второго рода очень много, и они весьма разнообразны по устройству и по качеству получаемого ими скипидара, дегтя и подсмольной воды, угля, пе1<а и тому подобных продуктов. Часть этих заводов временно устраивается крестьянами в лесах и назначается исклю­ чительно для получения древесной ·смолы. Но есть заводы и очень полного устройстваt назначаемые главным образом для обработh:И водянистых частей - перегонки на древесноу1{сусную кислоту. 2. Перечислить заводы той и другой категории я считаю для себя невозможным и полагаю, что сведения о всех крупнейших имеются в Отделе промышленности, а быть может, в недавно введенном указателе фабрик и заводов. Некоторые ив лучших заводов, лично мне кзвестные ~ отчасти посещенные мнойt также sоздерживаюсь упоминать по т0й причине, что я интересовался этим предметом ммог-о лет тQMV назад, и, вероятно, многие заводы переменили свое полш1евие по разным причинам.
858 О РУССКИХ ЗАВОДАХ. ПРО1·i3ВОД5НЦНХ СЮ,1ПИJ!Мi В Вятской, НовгородскоИ, Пермской, Волоrодсl<ой и в бd:.. лотисто-лесных частях западных губерний лежат центры наибольшей производительности этого рода. 3. Каталоги выставок н:ак всероссийс1п1х, та1( и, n особенности, местных, вероятно имеющихся в Отделе, могут доставить наилуч­ шие иа современных материалов. Часть оных содержится также в исследованиях, касающихся кустарной промышленности. Мне известно также, что удельное ведомство, обладая бОJIЬ· шими лесами, в свое время было озабочено устройством подобных заводов, и, вероятно, от него можно получить многие сведения, а в указателе фабрик и заводов, вероятно, содержатся ун:азания крупнейших заводов. 4. Архангельс1<ий nорт вывозит много смолистых проду1<тов сухой перегонки дерев, и, вероятно, Архангельсl{ая 1<азенная палата имеет немало сведений, относящихся до адресов заводов. 5. Считаю необходимым обратить внимание на то, что с1<ипи­ дар, получаемый из русских пород хвойных дерев, может играть такую же роль, как и весьма распространенный французский СI(И· пидар, получаемый преимущественно из пинус маритима. Он все же по существу своему кое-чем отличается от видов скипидара, обращающегося во французской торговле. Притом в русскои оптовой торговле очень часто обращается малоочищенный и 01<ра­ шенный скипидар, который, вероятно, ради его очищения и же­ лают полуцить французские заводчики. Вполне ж очищенный рус- . ский скипидар, который мне приходилось иметь в. руках, напри­ мер от завода Мамонтова, с нескольких новгородских и других заводов, может во всех отношениях соперничать со всеми лучшими французскими скипидарами, но имеет и ценность, почти равную французскому, так что едва ли будет годен для вывоза, тем более, что спрос на скипидар внутри России возрастает. Вследствие чего и по многочисленности хвойных лесов в не­ которых частях России было бы весьма желательно покровитель­ ство этой отрасли pyccкoii промышленности, могущей доставить нужные ей канифоль, скипидар, уксусную кислоту и ацетон, вво­ эимый к нам из-за границы в значительных количествах. 1906 r. Прошу принять уверение в совер" шенном почтении и. преданности д. МенделtеtJ.
Пе'Lатаетсл 110 постановлению Реда1ециоюl о·rlзда т ельс1соzо совета Акадел1ии Нау" СССР Рсда1,тор издательства 10. А. Эш;,tан. Тсхническнii редактор Д. М. }(рол I<оррек1ор Н. П. Ракова РИСО АН СССР No 4288. Подписано к печати 27/Х 1951 г. М-43387. Бумага 60Х92/16• Бум. л. 26 7/ 8• Печ. л. 53 З/4 + 1 ВJ{ЛеЙJ{а. Уч.-иэд. л. 53.2 Тираж 3000 Эl{З. Заказ 2207. Цена в переплете 45 р. 50 к. 4·я т11поrрафJ1л нм. Enr. Соколовой Г:1аопол11rраф11здата пр11 Соnсте Мшшстроn СССР. Лс111111rрад, Иэмnйловсю11' np.. 29.
Стр а~ ШЩ8 ~) 9 248 275 285 286 616 739 786 д. и. 1 ИСПРЛВЛЕ.I-IИ~ И ОПЕЧЛТ1<И Строкn Нnпе,1ота110 Должно быть 13 сверху органических неорганических 14 }) неорганическ11х органических 4 снизу (фиг. 64) (фиг. 65) 1)) фиг. 113 фиг. 110 15 )) СаI!ОЙ такой 7 сверху фиг. 125 фиг. 124 11 сни:1у должно должны 3 сверху 4 14 20.7 20.7 2 снизу (фиг. 29) (фиг. 28) М~Нд~.-1~~П,Т. XVJI.