До XVIII в. все винты нарезались или вручную, или на [...]]]> Винт и гайка это не только резьбовое соединение, но и важнейший элемент станков и измерительных приборов. Чтобы винт можно было использовать в этих целях, винт должен иметь постоянный шаг и наклон резбы.
Поэтому попаданцу следует знать приемы, с помощью которых такие винты можно изготавливать.

До XVIII в. все винты нарезались или вручную, или на различных винторезных станках, каким-либо образом копирующих оригинальный винт, тоже нарезанный вручную. Изготавливаемые таким образом резьбовые соединения в целом удовлетворяли потребностям промышленности и техники того времени, но оказались совершенно непригодны, например, для астрономических измерений уже к началу XVIII в.
Изготовители научных приборов и часов делали весьма хитроумные станочки для нарезки достаточно точных винтов, однако лишь небольших.

Кардинальное изменение ситуации началось лишь в 90-х годах XVIII в., когда за эту проблему взялся выдающийся механик Генри Модсли.
Модсли построил станок со сменными шестернями, позволяющими получать любой шаг резьбы при использовании одного ходового винта.

Это была не новая идея (аналогичный принцип использовался в станках Нартова, Сенота, и др., а предложен был еще Леонардо да Винчи), но Модсли приложил огромные усилия для изготовления исходного винта, максимально точно соответствующего употребляемой системе измерений.
Пытаясь получить такой винт, он перепробовал все известные методы, и остановился на способе с наклонным ножом, который при движении вдоль вращающегося цилиндра из дерева или мягкого металла производил достаточно точную нарезку с требуемым шагом.

Установив сделанный таким образом винт в свой станок и нарезав в нем винт из латуни, Модсли получил прочный и износостойкий винт, пригодный в качестве ходового, но содержавший, однако, практически все неточности исходного винта.
И здесь Модсли сделал важное открытие — используя несовершенный ходовой винт, он смог нарезать новый, лишенный большей части погрешностей. Для этого он прогонял резец множество раз, всяческими способами меняя положение участков резьбы исходного и нарезаемого винтов — например, переворачивая ходовой винт, перенося точку крепления ходовой гайки, устанавливая два ходовых винта и закрепляя резец между ними, как в машине да Винчи, и т.д. Также для доводки Модсли использовал плашки, причем он первым применил режущие, а не просто сминающие металл плашки.
При этом все неравномерности усреднялись, и в итоге Модсли смог изготовить весьма севершенный винт длиной около 7 футов, отличавшийся от эталона лишь на 1/16 дюйма, то есть менее чем на 1/1000 общей длины. Поскольку исправить это отклонение с помощью шестеренок оказалось слишком сложно (для этого они должны иметь 999 и 1000 зубцов), был использован очень остроумный метод: на ходовой гайке размещалась ось неравноплечего рычага, короткий конец которого держал резец, а длинный скользил по расположенной под небольшим углом направляющей.

Таким образом, Модсли получил возможность производить винты практически любых размеров и со стандартизированной резьбой, т.е.четко заданным шагом.
Винты Модсли выглядели совершенными, однако исследование специально изготовленного им винта, выполненное в 1810 г. известным производителем научных приборов Эдвардом Троутоном двумя жестко соединенными микроскопами, показало, насколько этот винт далек от идеала.
Основной причиной недостаточной равномерности полученных описанным выше способом эталонных винтов являются дефекты самого станка — например, несовершенство зубчатых колес, люфты и т.д. Можно избавиться от всех этих факторов, просто исключив сам станок, как это сделал Джон Бартон в 1810-х.
По его способу предварительно нарезанный (например, плашкой) винт доводился двумя парами раздвижных плашек, жестко соединенных между собой на расстоянии половины длины винта. Плашки изготавливались таким образом, что одна срезала металл при вращении по часовой стрелке, вторая — против. Таким образом, прогоняя винт много раз и понемногу сдвигая плашки, можно достичь полной идентичности обоих половин винта, после чего плашки переставлялись на расстояние в 1/3 винта и процесс продолжался до их полного сближения. А чтобы исправить непостоянство наклона резыбы, плашки можно поворачивать относительно друг друга. Таким образом достаточно легко уменьшить ошибки винта до 0.01 мм; большую точность достичь не получается из-за влияния теплового расширения металла в ходе рвботы.
Полученный высокоточный винт Бартон использовал в делительной машине, а сам метод двух плашек получил широкое распространение при изготовлении различных приборов и продолжал использоваться до начала XX в.
Проблемой нарезки винтов занимались и другие инженеры и механики. Например, Клемент использовал две раздвижные плашки и резец, закрепленные в раме с нарезаемым стержнем.

При этом плашки сначала служили для нарезания первичной резьбы, которая затем приводилась к единообразности резцом, укрепляемым на разных расстояниях от плашек, выполняющих уже функцию ходовой гайки.
Дальнейшее повышение требований к эталонным винтам связано с оптикой, а именно изготовлением дифракционныых решеток, в которых недопустимы даже самые небольшие отклонения в равномерности расположения штрихов. Поскольку известные на тот момент методы не давали требуемой точности, Генри Роуланду пришлось придумать собственный. Для этого сначала нарезался винт обычной ручной плашкой, а также изготавливалась к нему гайка почти во всю длину винта. Гайка разрезалась вдоль на четыре части и снабжалась оправой, позволяющей сближать все части. Смазаный маслом с порошком наждака винт помещался в гайку, а вся конструкция — в воду с постоянной температурой для предотвращения теплового расширения металла.

Медленно вращая винт и постепенно стягивая оправу, резьбу доводили до высочайшей степени равномерности, на что, однако требовалось до двух недель шлифовки. Поскольку первая и последняя треть резьбы при этом получались несколько хуже, они отрезались.

Используя свой метод, Роуланд добивался высочайшей правильности винта, который устанавливался в специальную делительную машину. Роуланд смог изготавливать решетки с 40000 линий на дюйм и отклонением 1/300000 дюйма, которые позволили записать полный спектр Солнца.

Конечно, достичь такой степени совершенства, которой добивался Роуланд, попаданцу будет сложно, но в упрощенном варианте этот метод хорошо подойдет, например, для микрометров.
Хорошо видно, что в основе всех описанных приемов лежит очень простой принцип — усреднение всех дефектов.

Мочевая кислота является нормальным продуктом обмена веществ многих животных, в том числе человека, выделяющего около 0.6 г мочевой кислоты в день. Еще больше мочевой кислоты в виде аммонийной [...]]]> Попаданец может получать полезные продукты из самых неприглядных субстанций, например, селитру из навоза или цианистый калий из рогов и копыт.
Тема этой заметки — мочевая кислота.

Мочевая кислота является нормальным продуктом обмена веществ многих животных, в том числе человека, выделяющего около 0.6 г мочевой кислоты в день. Еще больше мочевой кислоты в виде аммонийной соли содержится в помете птиц (до 15%, а в гуано около 25%) и рептилий (до 90% мочевой кислоты).

Самый доступный источник — куриный помет. Для выделения чистой мочевой кислоты достаточно залить сухой помет слабым щелочным раствором (лучше всего по ~0.5% гидроксидов натрия и кальция), покипятить, отфильтровать горячий раствор и подкислить фильтрат кислотой. При охлажлении выпадет плохо растворимая мочевая кислота, 20-30 г из килограмма «сырья».
Если мочевую кислоту окислить азотной кислотой (на 1 часть мочевой кислоты 4 части азотной кислоты) или бертолетовой солью, то получится аллоксан, который под действием аммиака превращается в очень яркий краситель мурексид.

Муроксид пригоден для крашения шерсти в красный цвет, похожий на пурпур, для этого лучше всего пропитать ткань раствором аллоксана и подвергнуть действию паров аммиака. Сразу после открытия красяших свойств мурексида в 1856 г. этот краситель стал очень популярным, и его производство достигало ~500 кг в неделю (на что расходовалось несколько тонн южноамериканского гуано и азотной кислоты).
Но широкое применение мурексида длилось достаточно недолго, так как вскоре появились анилиновые красители, а также из-за неустойчивости окрашенных мурексидом тканей к сернистому газу, которого хватало в атмосфере городов, отапливавшихся углем и освещавшихся каменноугольным газом. Зато, в отличие от анилиновых красок, муроксид очень стоек к солнцу и кипячению в воде, почти как настоящий пурпур, за который его поначалу принимали.
Аллоксан превращается в мурексид даже при контакте с белками, отщепляя от последних амииак, поэтому растворы аллоксана при попадании на кожу дают красные пятна. Эта особенность используется в некоторых видах губной помады. Примо Леви в своей замечательной книге «Периодическая система» писал о том, как работал на фирме по производству помады, и по заданию владельца фирмы пытался получить аллоксан из куриного помета, но почему-то это ему не удалось.
Другой полезный продукт, который можно получать из мочевой кислоты — это кофеин. Для этого мочевую кислоту нужно нагревать в смеси с формамидом, а затем обработать продукт (ксантин) диметилсульфатом и щелочью для введения метильных групп.

И формамид, образующийся при нагревании муравьнокислого аммония, и диметилсульфат, легко получающийся из олеума и метилового спирта, могут быть доступны практически везде.
Конечно, в XXI в. разработка метода получения кофеина из куриного помета могла бы вполне претендовать на Игнобелевскую премию (как ванилин из коровьего навоза), но тем не менее еще 50-70 лет назад кофеин в значительных количествах для фармацевтических нужд имено так и производили, правда, несколько иным способом.

Растительный корм, такой как трава или [...]]]> Бензойная кислота C6H5CO2H — весьма полезное вещество, но для ее получения требуется сырье, дефицитное для попаданца, например, толуол. Также ее можно выделять из ароматических смол типа росного ладана, которые издавна добывались на Яве и Суматре.
Однако есть и более доступный источник бензойной кислоты — моча коров и лошадей.

Растительный корм, такой как трава или сено, содержит бензойную кислоту или ее предшественники, поэтому травоядным животным приходится выводить бензойную кислоту, в больших колиичествах токсичную, из организма. Выводится бензойная кислота с мочой в виде соединения с аминокислотой глицином — гиппуровой кислоты.

Одна корова или лошадь в день выделяет около 150 г гиппуровой кислоты, которую легко извлечь, упаривая мочу в 3-5 раз по объему и подкисляя раствор серной или соляной кислотой — малорастворимая гиппуровая кислота выпадает в осадок. Остающийся раствор пригоден для дальнейшего извлечения мочевины и фосфора, или же для полива селитрянниц.
Из 150 г гиппуровой кислоты при кипячении в присутствии соляной кислоты получается глицин (~60 г) и бензойная кислота (~100 г), которая плохо растворяется в холодной воде и выпадает при охлаждении в осадок. При необходимости бензойную кислоту можно подвергнуть дальнейшей очистке, перекристаллизацией из горячей воды и возгонкой.

В самостоятельном виде бензойная кислота служит хорошим консервантом, а также из бензойной кислоты легко получить бензол, анилин или фенол.
Конечно, таким путем можно производить весьма ограниченные количества ароматических соединений, но, например, для фармацевтических нужд (получения аспирина или других, более действенных препаратов) их должно хватить. Главное не говорить потребителям, из чего сделана чудодейственная таблетка.

Газоразрядные трубки, яркий вклад в появление которых внес стеклодув и изобретатель Генрих Гейслер, поначалу получили большую популярность как занятная [...]]]> Попаданец, соорудивший источник высокого напряжения, например, электрофорную машину или катушку Румкорфа, может использовать его для питания газоразрядных (или газосветных) трубок.
Такие трубки уже упоминались в статье про рентген, но этот вопрос можно рассмотреть более подробно.

Газоразрядные трубки, яркий вклад в появление которых внес стеклодув и изобретатель Генрих Гейслер, поначалу получили большую популярность как занятная научная диковинка, а впоследствии привели к открытию рентгеновских лучей, электрона и многого другого.

Газоразрядная трубка снабжается двумя электродами, впаянными в стекло. Для возбуждения тлеющего разряда в газе оптимальным является разряжение около 10 мм. рт. ст., такое разряжение легко получить водоструйным насосом. Разряжение можно получить и вовсе без насоса, просто заполнив трубку углекислым газом и поместив внутрь кусочек едкого натра или кали. Примитивную газоразрядную лампу возможно сделать даже из стеклянной бутылки и резиновых пробок, хотя долго работать она не будет.
Необходимое напряжение зависит от размеров трубки, давления и состава газа, и обычно составляет несколько киловольт.
Газоразрядные трубки могут служить не только диковинкой или демонстратором «магии» попаданца, но и для вполне практических целей, например, освещения. Поскольку простая электрофорная машина способна выдавать лишь считанные ватты (в лучшем случае десятки ваттов) мощности, лучше использовать катушку Румкорфа, питаемую от гальванического элемента.

Трубки, заполненые углекислым газом и известные как лампы Мура, на рубеже XIX и XX вв. весьма успешно конкурировали с лампами накаливания, поскольку имели достаточно высокую светоотдачу (около 10 люмен на ватт, что в три раза больше ламп накаливания с угольной нитью) и приятный белый свет, хотя и требовали периодической дозаправки газом, постепенно реагирующим с металлическими электродами, для чего использовались достаточно хитроумные автоматические вентили.

Интересно что Жюль Верн в «20 тысяч лье под водой» оснастилил «Наутилус» капитана Немо такими же лампами.
Но появление ламп накаливания с вольфрамовой спиралью в 1910 г. отправило лампы Мура в историю.

Примерно в это же время появились газосветные трубки, наполненые благородными газами, и имеющие за счет этого гораздо больший ресурс. Для освещения такие лампы уже не применялись, зато получили огромную популярность в виде неоновой рекламы, лишь в последние 10-15 лет практически вытесненной светодиодами.
Из всех благородных газов попаданцу легко доступен аргон, которого в воздухе 0.93%. Если герметично запаять трубку, в которой находится кусочек магния, и затем этот магний осторожно нагреть, магний поглотит весь кислород и азот воздуха, оставив аргон под давлениеи около 7 мм. рт. ст. Как раз такое давлени и нужно. Свечение чистого аргона имеет фиолетовый цвет.

Если же добавить в трубку каплю ртути, свечение приобретет яркий синий цвет.

Именно эта комбинация и использовалась наиболее широко наряду с самим неоном, дающим красно-оранжевый свет.
Одно из замечательных качеств гейслеровских трубок — узкие спектральные линии излучения, что делало эти источники света незаменимыми в тонких научных исследованиях. А излучение трубки с парами кадмия близко к когерентному, и это свойство было использовано Майкельсоном для приведения метра к длине волны света.

Как это часто бывает, стеклоуглерод был открыт [...]]]> Углерод служит основой множества материалов с самыи разнообразными свойствами, от алмаза и графита до фуллерена и графена. Вряд ли попаданец сможет получить хоть какую-то пользу от графена, даже если научится его делать, но есть весьма интересный углеродный материал, применение которому может найтись и в древности.
Это стеклоуглерод.

Как это часто бывает, стеклоуглерод был открыт случайно. Бернард Редферн, занимающейся разработкой керамики для ракетных сопел в The Carborund Company в Манчестере, заметил, что липкая лента, которой крепили образцы в печи для обжига, после воздействия высокой температуры не просто обуглилась, а превратилась в необычный блестящий материал.
Вскоре было найдено, что лучший исходный материал для стеклоуглерода это фенольные смолы, и было начато производство различных изделий, в первую очередь химических тиглей.
Для изготовления предметов из стеклоуглерода сначала нужно сделать прототип из резольной фенол-формальдегидной или фурановой смолы, причем в увеличенном масштабе, и затем медленно нагревать до высокой температуры в отсутствие кислорода (в вакууме, азоте или аргоне). При этом сначала происходит пиролиз, а затем структурная перестройка образующегося кокса.
Пиролиз сопровождается уменьщением размеров почти в 2 раза, при этом очень равномерным — если сделать из смолы болт и гайку, подходящие друг к другу и раздельно карбонизовать при одной и той же температуре одинаковое время, то полученные детали из стеклоуглерода тоже будут подходить друг к другу.
Конечные свойства стеклоуглерода зависят от температуры пиролиза, которая может быть от 900 (при этом достигаются максимальные механические свойства) до более чем 2000 градусов.
Стеклоуглерод очень стоек к нагреванию (на воздухе выдерживает 500 градусов, а в инертной среде — до 3000, причем, в отличие от всех остальных форм углерода, не превращается при этом в графит), прочный и твердый (7 по шкале Мооса), не пропускает газы, химически инертный и хорошо проводит ток и тепло. Поэтому стеклоугрерод во многих случаях с успехом заменяет платину, как материал для особо устойчивых сосудов и электродов. Кроме того, этот материал обладает биосовместимостью, из него даже делают искуственные сердечные клапаны. И наконец, изделия из стеклоуглерода выглядят весьма необычно и достаточно привлекательно

Большая ложка дегтя состоит в том, что производство стеклоуглерода весьма время- и энергозатратно. Из-за низкой газопроницаемости заготовки приходится выдерживать при высокой температуре очень долго, например, для тиглей с толщиной стенки 3 мм может потребоваться неделя или даже больше. Но, тем не менее, принципиальных сложностей для получения стеклоуглерода нет, и попаданец вполне может найти ему применение

Воспламенение заряда дульнозарядных пушек обычно производилось через запальное отверстие, расположенное в казенной части ствола. Перед выстрелом запальное отверстие заполнялось мелким порохом из специальной пороховницы, а сам порох поджигался тлеющим фитилем или [...]]]> Появление капсюльного замка привело к существенному повышению скорострельности и надежности ружей и пистолетов.
В артиллерии аналогичного эффекта можно достичь с помощью вытяжной трубки.

Воспламенение заряда дульнозарядных пушек обычно производилось через запальное отверстие, расположенное в казенной части ствола. Перед выстрелом запальное отверстие заполнялось мелким порохом из специальной пороховницы, а сам порох поджигался тлеющим фитилем или раскаленным железным прутом.
Для ускорения заряжания во время боя применялась так называемые скорострельные трубки — отрезок тростника, заранее заполненный мелким порохом, а лучше пороховой мякотью с каналом по центру, и сверху снабженный чашечкой, тоже наполненной пороховой мякотью. Оба конца трубки закрывались бумажными колпачками, срываемыми перед использованием.

Такую трубку было достаточно вставить в запальное отверстие, предварительно проткнув пороховой картуз специальным шилом-протравником. Для зажигания пороха в чашечке по-прежнему оставался необходим фитиль, который мог погаснуть, например, под сильным дождем. Около 1700 года появились палительные свечи (бумажная трубка, набитая медленно горящим составом из пороховой мякоти с большим избытком серы), однако в целом ситуация мало поменялась.
Поэтому значительным нововведением стало появление в середине XIX в. вытяжных трубок, снабженных собственным фрикционным воспламенителем. Вытяжная трубка имеет весьма простую конструкцию, похожую на обычную хлопушку.
Для приготовления чувствительного к трению состава используется смесь бертолетовой соли с сернистой сурьмой Sb2S3 или красным фосфором, которые тщательно растираются в ступке с водой и небольшим количеством рыбьего клея — так же, как и для хлопушек (в сухом виде растирать нельзя, также опасно готовить большие количества смеси). Влажная смесь помещается в отрезок тонкостенной латунной трубки с пропущенной латунной проволокой с зазубринами — теркой, — и высушивается. Затем готовый терочный воспламенитель устанавливается в трубку немного большего диаметра, остальное пространство которой заполняется порохом, а концы герметизируются мастикой. Проволока скручивается в петлю, а свободный конец вставляется обратно в трубку, расплющенную для закрепления воспламенителя и предотвращения случайного срабатывания.
Для пушек с запальным отверстием, расположенных перпендикулярно оси канала ствола, применялись коленчатые трубки, изогнутые под прямым углом.

Чтобы совершить выстрел, нужно вставить вытяжную трубку в заряженное орудие и резко дернуть за шнур, прикрепленный к кольцу выступающей проволочки-терки.
Вспыхивающий от трения состав зажигает порох в трубке, давая мощный форс пламени, который в свою очередь воспламеняет заряд пушки.
Поскольку вырывающиеся из запального отверстия газы, особенно на крупных нарезных орудиях, вызывали быстрый разгар этого отверстия, а осколки трубки могли ранить орудийную обслугу, обычные трубки заменили обтюрирующими, вкручиваемыми на резьбе и снабженные шариком, который под действием пороховых газов плотно закрывал конический канал в теле трубки.

Кроме повышения надежности воспламенения заряда, особенно в плохих погодных условиях, вытяжная трубка дает меньшую задержку перед выстрелом, что важно, например, при стрельбе на море во время качки.
Эти преимущества, а также простота конструкции делают крайне перспективным внедрение фрикционных трубок как можно раньше, что вместе с применением более прочных материалов (таких как фосфористая бронза, дельта-металл или модифицированный чугун) и технологий изготовления орудий может обеспечить значительный перевес артиллерии попаданца.

Вообще соединия мышьяка — аурипигмент As2S3 и реальгар AsS — известны с глубокой древности и высоко ценились как пигменты

Мышьяк часто содержится в полиметаллических рудах, и при плавке частично попадает в выплавляемый металл [...]]]> Для попаданца в прошлое достаточно высока вероятность встретиться с мышьяком, поэтому полезно знать, что это такое и с чем его едят.

Вообще соединия мышьяка — аурипигмент As2S3 и реальгар AsS — известны с глубокой древности и высоко ценились как пигменты

Мышьяк часто содержится в полиметаллических рудах, и при плавке частично попадает в выплавляемый металл (например, так получалась мышьяковистая бронза), а частично испаряется и уносится из печей с дымом, осаждаясь в виде белого налета — так называемого белого мышьяка (As2O3). При нагревании с органическими веществами или углем оксид мышьяка легко восстанавливается до серого металлического мышьяка. Небольшая добавка мышьяка в свинце повышают его твердость, а в меди и особенно латуни улучшает коррозионную стойкость.

Токсичность мышьяка была хорошо известна с глубокой древности, и его широко использовали как яд. Поскольку симптомы отравления мышьяком носят общий характер, и очень напоминают холеру, долгое время выявить отравление им было невозможно, до появления очень чувствительного метода Марша.

Для анализа по методу Марша пробу смешивают с серной кислотой и добавляют кусочек цинка (и кислота, и цинк должны быть свободны от примесей мышьяка, кроме того, важна подготовка пробы). Выделяющийся водород пропускается через стеклянную трубочку, нагреваемую пламенем, и при наличии мышьяка в пробе получающийся арсин AsH3 разлагается с образованием темного зеркального налета. Похожий налет дает сурьма, но ее несложно отличить от мышьяка по дальнейшему поведению «зеркала» — налет мышьяка при более сильном нагревании улетучивается и оседает дальше на холодных участках трубки.

Более простой, но не такой чувствительный способ определить присутствие мышьяка, предложенный еще раньше Карлом Шееле, — просто понюхать выделяющийся газ, в присутствии мышьяка появляется характереый чесночный запах арсина AsH3. Токсическое действие мышьяка состоит в сильном связывании с атомами серы белков организма (в том числе жизненно важных ферментов), поэтому при отравлении хорошо действуют сернисные антидоты — унитиол и БАЛ. Последний был специально разработан для лечения отравления мышьяксолержащими ОВ типа льюзита и адамсита, что и отражено в его названии названии (Британский АнтиЛьюзит). Оба антидота также эффективны при отравлении ртутью, свинцом и другими тяжелыми металлами, поэтому в аптечке попаданца они точно будут не лишними. При отравлении мышьяком также хорошо действует суспензия гидроксида железа, получающаяся при смешении раствора железного купороса с содой, и образующая с мышьяком нерастворимое соединение FeAsO3, но эффект будет только при очень скором принятии противоядия.

Соединения мышьяка являются сильнодействующими пестицидами, например, для защиты дерева от гниения и древоточцев; для уничтожения насекомых, грызунов или сорняков. Но использовать их нужно с большой осторожностью. Несмотря на высокую токсичность, в небольших количествах мышьяк содержится в организме человека (10-25 мг), а в маленьких дозах оказывает общее укрепляющее действие, чем часто пользовались горняки в Штирии. Препараты мышьяка (например, оксид мышьяка или капли Фоулера — 1% раствор арсенита калия) хорошо действуют при малярии, аутоимунных заболеваниях и даже излечивают некоторые формы рака.

В начале XX в., а именно в 1909 г., на основе мышьяка был получен сальварсан — первый химиотерапевтический препарат, эффективный при сифилисе и сонной болезни, и имевший большое значение вплоть до середины XX в. Есть несколько способов получения этого препарата, но проще всего исходить из фенола, который при нагревании до 150 градусов реагирует с мышьяковой кислотой, давая феноларсиновую кислоту, которую нужно далее обработать нитрующей смесью, и затем провести еще две стадии восстановления.

Полученный прерарат может содержать очень токсичные примеси, поэтому в отсутствие точных аналитических методов каждую партию препарата желательно проверять на животных.
Эффективная доза для лечения сифилиса составляет около 0.003 г на килограмм живого веса, токсичная же доза начинается от 0.1 г/кг. Особенно эффективно сочетание инъекций сальварсана с лечением ртутью, при этом полное излечение первичного сифилиса достигается в 90% случаев.
Конечно, с появлением антибиотиков сальварсан и подобные препараты вышли из употребления, но появление столь действенного средства на 100 или даже 1000 лет реньше может произвести огромный эффект.

Вооруженный этими знаниями попаданец сможет не только защититься от отравления, но и получить значительную пользу от мышьяка и его соединений

Амальгама широко применяется в стоматологии с начала XIX в. (хотя есть упоминание о пломбах из олова и ртути в Китае в VII в), и в некоторых странах не [...]]]> Одна из проблем, с которой наверняка столкнется попаданец в прошлое — отсутствие стоматологии. Поэтому придется развивать и эту область, а начать можно с пломб из амальгамы.

Амальгама широко применяется в стоматологии с начала XIX в. (хотя есть упоминание о пломбах из олова и ртути в Китае в VII в), и в некоторых странах не потеряла своего значения до сих пор.

Чтобы приготовить пломбировочный материал, нужно смешать порошок или очень тонкие опилки серебряного сплава с примерно равным количеством ртути (по массе), поместить смесь в подготовленную полость и подождать 15-30 минут до отвердевания, в ходе которого ртуть связывается в интерметаллиды с компонентами сплава.

В качестве серебряного сплава первоначально использовали любую серебряную монету, но оптимальные свойства дает сплав 65% серебра, 25% олова, 8% меди и 2% цинка.
Среди недостатков амальгамы нужно упомянуть отсутствие адгезии к тканям зуба (из-за чего пломбируемуя полость должна удерживать пломбу механически, за счет уклона стенок), некоторую пластичность пломбы, а также токсичность ртути.
Последняя в целом не является большой проблемой, так как ртуть прочно связывается в составе интерметаллидов и ощутимого вреда организму не оказывает, а небольшие количества ионов ртути, серебра и меди препятствуют размножению бактерий и развитию вторичного кариеса под пломбой.

История цианакрилатного клея началась в годы Второй мировой войны. Гарри Кувер работал в B.F. Goodrich Company над получением прозрачных полимеров для оптических прицелов, и в качестве одного из мономеров получил этилцианакрилат

Полимер на его основе показал интересные свойства, но с этилцианакрилатом оказалось сложно работать, [...]]]> Цианакрилатный клей, он же супер-клей, несомненно хорошо знаком любому попаданцу.

История цианакрилатного клея началась в годы Второй мировой войны. Гарри Кувер работал в B.F. Goodrich Company над получением прозрачных полимеров для оптических прицелов, и в качестве одного из мономеров получил этилцианакрилат

Полимер на его основе показал интересные свойства, но с этилцианакрилатом оказалось сложно работать, потому что он быстро полимеризовался под действием следов влаги. Об этом мономере Кувер вспомнил позже, когда перешел в компанию Eastman Kodak, где работал над термостойкими полимерами для замены плексигласа в фонарях реактивных самолетов.
Студент, которому был поручен синтез этилцианакрилата, попытался измерить показатель преломления продукта — для этого каплю вещества помещают между стеклянными призмами рефрактометра. Призмы при этом мгновенно склеились, и тут наконец потенциал этого вещества как клея стал очевиден.
В 1951 г. был получен патент, и клей стал выпускаться под маркой Eastman 910. Вскоре патент был продан фирме Loctite, в 1971 г. появилось название Super Bonder, а затем цианакрилатные клеи под разными названиями стали производится во всем мире.

Синтез цианакрилатов начинается с хлоруксусной кислоты. Она известна с 1843 г. и получается при пропускании хлора через горячую уксусную кислоту на солнечном свету. Затем хлоруксусную кислоту превращают в эфир взаимодействием с этиловым спиртом, а затем замещают хлор на цианидную группу действием цианистого натрия или калия.
Полученный цианоуксусный эфир по каплям добавляют к подогретому формалину в присутствии катализатора (0.5% пиперидина или другого вторичного амина). При этом получается этилцианоакрилат, который из-за высокой реакционной способности сразу полимеризуется. Смесь олигомеров отделяют и нагревают в вакууме для деполимеризации (~200 градусов), отгоняя мономерный этилцианакрилат.

Этилцианоакрилатом можно клеить в чистом виде, но обычно добавляется ~10% полиметилметакрилата для загущения, и 0.1-0.5% стабилизаторов (гидрохинона и кислоты), с которым срок хранения клея увеличивается до 1-2 лет.
Цианакрилат мгновенно полимеризуется при сжатии между двумя поверхностями за счет следов влаги, хотя клеевое соединение получается умеренной прочности (около 100 кг/см2) и не очень стойкое к воде и повышенной температуре.
Все наверняка сталкивались мо способностью супер-клея намертво склеивать пальцы. Это свойство нашло применение в медицине — бутил- и октилцианакрилаты используются для быстрой остановки кровотечения и закрытия ран.

Таким образом, попаданец, организовавший самую базовую химическую промышленность, без особых проблем сможет начать производство цианакрилатного клея, однако будет ли в нем реальная потребность, является большим вопросом.

Кольцевая печь позволила не только многократно увеличить объемы производства кирпича, но при этом улучшить его качество и снизить потребление топлива. Кольцевая печь состоит из 10-15 [...]]]> Обжиг кирпича всегда был довольно малопроизводительным и затратным делом, требующим большого количества топлива.
Настоящим прорывом в области производства кирпича стало появление кольцевой печи, запатентованной Фридериком Гофманом в 1858 г.

Кольцевая печь позволила не только многократно увеличить объемы производства кирпича, но при этом улучшить его качество и снизить потребление топлива.
Кольцевая печь состоит из 10-15 обжигательных камер, сообщающихся друг с другом и расположенных вокруг общей дымовой трубы.

Разделение на камеры условное, так как между ними нет перегородок, лишь в конце всего ряда ставится временная сгораемая перегородка, например, из бумаги.
Первоначально печи делали круглыми, но скоро перешли к более рациональной форме в виде двух параллельных каналов, соединенних по краям полукругом.

Камеры заполняются кирпичами-сырцами, укладываемыми с промежутками для прохода горчяих газов. Затем в одной из камер разжигается огонь, и топливо (обычно низкокачественный бурый уголь или торф) регулярно добавляется через небольшие отверстия сверху. Огонь и горячие газы направляются в несколько последующих камер, постепенно подсушивая и разогревая расположенные в них кирпичи, и только после этого попадают в дымовую трубу через открытую задвижку. Когда процесс обжига в первой камере закончится, топливо начинают добавлять в следующую, причем воздух для горения проходит через уже обожженные раскаленные кирпичи, при этом подогреваясь как в регенераторе. А дымовую трубу переключают на свежезагруженную камеру.
Таким образом зона горения постепенно перемещается по кругу, камеры с остывшим кирпичом разгружают, а затем загружают необожженным кирпичом.

Весь цикл длится 7-10 дней, в крупных печах может идти обжиг в 2-3 огня. Запущенная печь работает непрерывно, останавливать обжиг приходится только для периодического ремонта самой печи.
Поскольку нагрев и охлаждение в каждой камере идет медленно, кирпич обжигается равномерно и с низким количеством брака, а почти полная утилизация тепла дымовых газов и остывающих кирпичей делают кольцевую печь очень экономичной (расход условного топлива 120-150 кг на 1000 кирпичей, что в 2-3 раза меньше, чем в печах периодического действия).
Производительность одного кубометра пространства печи составлчет от 1 до 2-3 тысяч кирпичей в месяц. При небольших объемах производства можно обойтись даже без сооружения печи, используя кольцевую траншею в сухом грунте и передвижную дымовую трубу.
Впоследствии кольцевые печи были вытеснены туннельными, расходующими несколько больше топлива, но имеющими еще большую производительность и требующими меньше ручного труда. Сейчам кольцевые печи можно встретить в Китае, Индит и других развивающихся странах.