Общие вопросы — Попаданцев.нет http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com база данных в помощь начинающему попаданцу Sat, 22 Jan 2022 15:14:24 +0000 ru-RU hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.0.3 Мочевая кислота http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/mochevaya-kislota/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/mochevaya-kislota/#comments Fri, 21 Jan 2022 18:40:00 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=9257 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 [...]]]> 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.

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/mochevaya-kislota/feed/ 9
Бензойная кислота http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/benzojnaya-kislota/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/benzojnaya-kislota/#comments Thu, 13 Jan 2022 14:31:00 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=9254 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 [...]]]> 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.

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/benzojnaya-kislota/feed/ 47
Мышьяк http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/myshyak/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/myshyak/#comments Sun, 12 Dec 2021 15:19:00 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=9202 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 [...]]]> 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

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/myshyak/feed/ 14
Пломба из амальгамы http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/plomba-iz-amalgamy/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/plomba-iz-amalgamy/#comments Sun, 12 Dec 2021 11:56:00 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=9142 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 [...]]]> 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.

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/plomba-iz-amalgamy/feed/ 10
Цианакрилатный клей http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/cianakrilatnyj-klej/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/cianakrilatnyj-klej/#comments Wed, 24 Nov 2021 06:27:00 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=9200 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, [...]]]> 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.

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/cianakrilatnyj-klej/feed/ 5
Цианистые соединения http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/cianistye-soedineniya/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/cianistye-soedineniya/#comments Sun, 20 Jun 2021 07:01:59 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=9078 Богатые азотом вещества, такие как отходы скотобоен и кожевенного производства, шерсть и т.д., могут служить не только сырьем для селитры, но и для получения цианистых соединений.

Самым простым способом переработки азотсодержащего сырья в цианистые соединения является получение желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]. Для этого высушенные отходы (обрезки кожи и меха, кровь, рога и копыта и [...]]]> Богатые азотом вещества, такие как отходы скотобоен и кожевенного производства, шерсть и т.д., могут служить не только сырьем для селитры, но и для получения цианистых соединений.

Самым простым способом переработки азотсодержащего сырья в цианистые соединения является получение желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]. Для этого высушенные отходы (обрезки кожи и меха, кровь, рога и копыта и т.д.) сплавляются с поташем и обрезками железа при высокой температуре, 900-1000 градусов. Сплавление можно производить на большой железной или чугунной сковороде, а лучше в толстостенной чугунной реторте, добавляя органический материал порциями к расплаву поташа с железом. Получающийся плав называется «синькали».

При сплавлении сначала происходит образование цианида калия, который, при дальнейшем действии на плав горячей воды реагирует с железом с образованием желтой кровяной соли, на что требуется около суток:
6KCN + Fe + 0.5O2 + H2O = K4[Fe(CN)6] + 2KOH
После фильтрации, упаривания растворов и кристаллизации выпадает желтая кровяная соль.
Поташа на каждую плавку берется около 100 кг, но в основном в виде упаренных маточных растворов от предыдущей плавки, свежего поташа из этого количества добавляется лишь 15-20 кг. Количество органического материала зависит от его качества, т.е. содержания азота, и обычно составляет 100-140 кг, а железных обрезков 5-10 кг на указанное количество поташа. В результате получается обычно 11-18 кг чистой желтой кровяной соли.
При сплавлении в цианид превращается 15-20% содержащегося азота, остальное улетает в виде аммиака, поэтому лучше сначала исходное сырье подвергнуть сухой перегонке, получая при этом аммиак (из 100 кг высушенного материала около 10-15 кг аммиака в виде аммиачной воды или карбоната аммония), и сплавлять с поташом уже получившийся животный уголь. А остаток от выщелачивания, в котором остается весь содержавшийся фосфор, годится как удобрение.

Исторически первое применение желтой кровяной соли состояло в приготовлении берлинской лазури (с 1704 г.), весьма ценного пигмента, при взаимодействии с солями железа (III):
3K4[Fe(CN)6] + 2Fe2(SO4)3 = Fe4[Fe(CN)6]3 + 6K2SO4
Стадию получения и выделения желтой кровяной соли при этом можно пропустить, и прямо добавить к раствору синькали соли железа.

Смесь желтой кровяной соли и бертолетовой соли, получающаяся совместной кристаллизацией из горячего раствора, и известная как «белый порох Ожандра», подходит в качестве ударного состава для капсюлей.

Кроме того, желтую кровяную соль можно окислить хлором или свинцовым суриком до красной кровяной соли K3[Fe(CN)6], которая пригодится, например, для светокопирования.

При взаимодействии гексацианоферрата натрия (для его получения нужно взять соду, а не поташ) с нитритом натрия образуется нитропруссид натрия Na2[Fe(CN)5NO], который с 1928 г. и по настоящий момент применяется в медицине как средство для быстрого понижения артериального давления при гипертоническом кризе или для уменьшения кровепотерь во время операций.

Из желтой кровяной соли легко получить цианиды калия и натрия, которые будут очень полезны для электрохимического золочения и серебрения, добычи золота из руд, цианирования стали, получения оргстекла и т.д.. Для этого желтую кровяную соль нужно осторожно расплавить в закрытом тигле, и после охлаждения извлечь цианид водой:
К4[Fe(CN)6] = 4KCN + FeC2 + N2
Но лучше добавить к желтой кровяной соли разбавленную серную кислоту и выделяющийся циановодород (помня о его токсичности) поглотить раствором щелочи:
K4[Fe(CN)6] + 3H2SO4 = 2K2SO4 + FeSO4 + 6HCN
HCN + NaOH = NaCN + H2O

Есть и другие способы получения цианидов, например, из аммиака и муравьной кислоты, из карбоната натрия, угля и аммиака (Beilby process, использовался в конце XIX — начале XX вв.), или даже напрямую из воздуха (Bucher process). Последний способ заслуживает отдельного обсуждения.

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/cianistye-soedineniya/feed/ 13
Процесс Дикона http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/process-dikona/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/process-dikona/#comments Fri, 06 Nov 2020 08:53:08 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=8824 Для попаданца хлор является крайне важным веществом, поэтому его производство стоит организовывать в первую очередь. Однако что делать, если электролитический способ по каким-то причинам трудноосуществим, а для получения хлора из соляной кислоты и пиролюзита этого самого пиролюзита не окажется поблизости? Выход есть — это так называемый процесс Дикона.

В XIX в. содовая промышленность получила [...]]]> Для попаданца хлор является крайне важным веществом, поэтому его производство стоит организовывать в первую очередь. Однако что делать, если электролитический способ по каким-то причинам трудноосуществим, а для получения хлора из соляной кислоты и пиролюзита этого самого пиролюзита не окажется поблизости? Выход есть — это так называемый процесс Дикона.

В XIX в. содовая промышленность получила огромный размах, пытаясь обеспечить все возраставшие потребности стекольных, мыловаренных и других заводов. На первой стадии — получении сульфата натрия из поваренной соли и серной кислоты — генерировалось большое количество хлороводорода, который поначалу просто выпускали в воздух, отравляя окресные территории.
2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl
Поэтому в 1863 г. в Англии, которая была крупнейшим производителем соды, вышел так называемый Alkali Act, обязываюший улавливать выделяющийся хлороводород. Получающаяся при этом соляная кислота сама по себе представляла достаточную ценность, и использовалась в первую очередь для производства хлора (реакцией с пиролюзитом) и далее белильной извести, в которой тоже была большая потребность.
В 1868 г. Генри Дикон (Henry Deacon) предложил способ прямого окисления хлороводорода воздухом, при этом хлор улавливался известью с образованием белильной извести (использовать получающийся хлор для других целей сложно, потому что он сильно разбавлен воздухом).
Для осуществления процесса Дикона содержащие хлороводород газы смешивались с воздухом, подогревались примерно до 400 гр и пропускались через слой пемзы или осколков кирпичей, пропитанных хлоридом или сульфатом меди и содержащих около 0.5-1% меди.

При нагревании хлорид меди (II) разлагается:
2CuCl2 = 2CuCl + Cl2
и образующийся хлорид меди (I) окисляется кислородом
2CuCl + O2 + 4HCl = 2CuCl2 + Cl2 + 2H2O
Таким образом, хлорид меди является катализатором и не расходуется в ходе процесса. На практике катализатор достаточно быстро терял активность за счет испарения хлоридов меди и отравления примесями в газе, причем расход меди составлял 1-2 кг на 1000 кг белильной извести. Учитывая простоту метода и важность белильной извести (из которой легко получать хлораты и чистый хлор), с такими потерями попаданцу придется смириться.
Для попаданца могут быть полезны и другие способы получения хлороводорода для его последующего окисления.
Например, метод Харгривса, при котором диоксид серы (от обжигания колчедана или сжигания серы) смешивается с воздухом и водяным паром и подается в накаленные керамические цилиндры, заполненные поваренной солью. При этом соль постепенно превращается в сульфат натрия,
4NaCl + 2SO2 + 2Н2O + O2 = 2Na2SO4 + 4HCl
а выходящие горячие газы, содержащие хлороводород, можно сразу окислять в процессе Дикона. Недостаток метода Харгривса состоит в низкой скорости реакции, необходимости применения выварочной соли (крупнокристаллическая каменная соль реагирует еще медленнее) и высоком расходе топлива, но зато появляется возможность получать два ценных продукта — хлор и сульфат натрия — без использования серной кислоты.
Хлороводород для последующего окисления можно получать и из хлорида магния, который в больших количествах остается в маточных растворах при добыче соли из морской воды или подземных рассолов.
Хлорид магния при нагреве в присутствии воды гидролизуется сначала до оксихлорида
MgCl2 + H2O = Mg(OH)Cl + HCl
который при более высокой температуре (400 — 450 гр) разрагается до оксида и хлороводорода
Mg(OH)Cl = MgO + HCl

Получающийся при этом оксид магния вполне пригоден для улавливания хлора вместо извести.
С развитием электролитических методов процесс Дикона перестали использовать как недостаточно эффективный, однако на похожем принципе основан метод оксихлорирования этилена, использьемый и в настоящее время для производства винилхлорида. Для этого используют силикагель или пемзу, пропитанную хлоридом меди и с добавлением хлоридов калия или алюминия как активаторов. В реактор с катализатором подается смесь этилена, хлороводорода и воздуха, а на выходе получается дихлорэтан и вода
CH2=CH2 + 2 HCl + 0.5O2 = ClCH2CH2Cl + H2O
Поскольку процесс экзотермичный, нагревать реактор не нужно, а даже нужно охлаждать.
Преимущество оксохлорирования перед обычным хлорированием (и хлор, и хлороводород одинаково дешевые) состоит в том, что дихлорэтан дальше разрагают до винилхлорида (для производства ПВХ) с выделением хлороводорода, который можно вернуть на стадию оксихлорирования.

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/process-dikona/feed/ 10
Переливание крови http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/blood_transfusion/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/blood_transfusion/#comments Tue, 25 Feb 2020 13:29:28 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=7258 Переливание крови начало широко использоваться лишь после открытия групп крови в 1901 г. Карлом Ландштейнером. Сможет ли попаданец воспроизвести данную технологию в более ранние времена?

Даже попаданец без медицинского образования уже знает достаточно о кровообращении чтобы без труда восстановить теорию, он сразу понимает необходимость тщательной стерилизации и избавления от пузырьков воздуха.

В реале переливания относительно [...]]]> Переливание крови начало широко использоваться лишь после открытия групп крови в 1901 г. Карлом Ландштейнером. Сможет ли попаданец воспроизвести данную технологию в более ранние времена?

Даже попаданец без медицинского образования уже знает достаточно о кровообращении чтобы без труда восстановить теорию, он сразу понимает необходимость тщательной стерилизации и избавления от пузырьков воздуха.

В реале переливания относительно широко использовались уже в 19 веке, а вполне адекватные опыты ставились еще в начале 17 века. Полые металлические иглы и катетеры изготовлялись по крайней мере древними греками и римлянами так что непреодолимых проблем с инструментами также не возникнет.

До создания теории кровообращения Гарвеем в начале 17 века развитие технологии сдерживалось отсутствием понимания функции крови в организме, но в последующие столетия основной проблемой были необъяснимые неудачи при попытках переливания.

Как нам теперь известно, источниками этих неудач была несовместимость систем антигенов крови донора и репициента, выражаясь простым языком — несовместимость групп крови. Специалисты насчитывают десятки различных систем антигенов и даже сегодня переливание остается потенциально опасной процедурой. Но переливание стало массово использоваться еще с Первой мировой войны, когда было известно лишь о самой распространенной AB0(даже о резус-факторе узнали в 1940).

Простейший тест на совместимость крови(Immediate Spin) выглядит так — взять сыворотку крови пациента и смешать ее с кровью донора, оставить на 5 минут. Визуально проверить на гемолиз(пробирка справа)

и под микроскопом на агглютинацию(образование комочков клеток).

При наличии времени делают дополнительные тесты(Minor&Major crossmatch) — эритроциты донора и реципиента после разделения промывают соленой водой и разделяют повторно. После этого проверяют две смеси промытых эритроцитов и сыворотки после ожидания в течении 20-45 минут.

Таким образом основные проблемы определения совместимости крови сводится к наличию микроскопа(и мы уже обсуждали возможность его изготовления) и разделению крови на сыворотку/эритроциты.

Кровь разделяется на плазму/эритроциты при простейшем отстое в прохладном месте в течении нескольких часов. Сыворотка крови — плазма крови, лишённая фибриногена(основу сгустка при свертывании крови). Фибриноген удаляют механически или дожидаясь естественного свертывания, или добавляя ионы кальция.

Необходимое время отстоя крови можно уменьшить, пропорционально увеличив действующее на жидкость ускорение — другими словами используя центрифугу. Даже простейший волчок ускорит процесс минимум на порядок, а исследователи Стенфорда предложили использовать в странах третьего мира простейшее устройство с ручным приводом из диска и шнура, которое делает до 125,000 оборотов в минуту и позволяет разделять кровь за полторы минуты.

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/blood_transfusion/feed/ 17
Сильфий http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/silfij/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/silfij/#comments Sun, 25 Feb 2018 13:52:13 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=6871 Мы постоянно вспоминаем вещи, которые есть у нас, но не было в древности. Но бывает и наоборот, один из примеров — это растение сильфий, которое к нашему времени полностью уничтожено, а в Древнем Риме за него платили серебром по весу. Его вспоминают и в Древней Греции и в Древнем Риме. Его хранили в сокровищницах вместе [...]]]> Мы постоянно вспоминаем вещи, которые есть у нас, но не было в древности.
Но бывает и наоборот, один из примеров — это растение сильфий, которое к нашему времени полностью уничтожено, а в Древнем Риме за него платили серебром по весу. Его вспоминают и в Древней Греции и в Древнем Риме. Его хранили в сокровищницах вместе с золотом и серебром. Его изображение выбивали на монетах.
Что же было в нем такого ценного?…

Все просто — это было известнейшее средство контрацепции. Женщины смешивали листья сильфия со смолой и употребляли внутрь.
Список действия сильфия длинный, Гиппократ опсывает, что сильфий можно использовать для лечения кашля, воспаления горла, лихорадки, диспепсии, болей и болей, бородавок и всех видов недугов. Но главное — именно избавление от беременности.
Многие виды в семье петрушки обладают эстрогенными свойствами, а некоторые, такие как дикая морковь, являются признанными абортивными средствами. Судя по всему, действие сильфия было многократно сильнее.

Сильфий рос на средиземноморском побережье Северной Африки и, судя по всему, применялся всеми окружающими народами.
Во дворце на острове Кносос есть отдельный найден отдельный глиф, который изображал сильфий. У Древних Египтян тоже есть отдельный иероглиф для сильфия. Фактически все древние историки упоминают сильфий. Он упоминается во многих древнегреческих пьесах как «Дар Аполлона». Юлий Цезарь перед гражданской войной достал из сокровищницы не только золото и серебро, но полтонны сильфия.

Монета на картинке отчеканена на монеты Кирены (сейчас в Ливии). Для Киренаики сильфий был одним из основных экспортных товаров. И был единственной данью, которую Киренаика платила Риму.
При этом до сих пор неясно — был ли это один вид растений или несколько родственных видов.
Однако, в 1-м веке нашей эры сильфий был уничтожен как вид, похоже, это была одна из первых экологических катастроф.
Кирена пыталась восстановить популяцию сильфия, сократив сбор, но контрабандисты… в общем все как всегда.

Общее впечатление — о сильфии в то время знали все-все-все окружающие народы. А учитывая, что он относился к сексуальной сфере — он точно был на слуху. Сейчас порнография генерирует в районе 30% всего трафика интернета, сексуальная сфера всегда очень сильно интересовала человека.

И при том… я не помню, чтобы хоть какой-то автор попаданцев вспоминал сильфий.
При этом в древнем мире куда спокойней относились к сексу, он никак не мог быть табу.
О сильфии знали все… кроме попаданцев.
Попаданцу — искать растение по названиям silphion, laserwort или laser.

P.S. Сейчас существует ряд растений, у которых осталось это название «сильфий», но они годны только на силос. Ближайший современный аналог сильфия — асафетида (Ферула вонючая), но она используется как замена лука и чеснока, абортивного действия не имеет.

]]>
http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/silfij/feed/ 78
Хлороформ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/chloroform/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/chloroform/#comments Sun, 26 Mar 2017 11:17:27 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=6556 Одна из важнейших инноваций в истории хирургии — применение обезболивания при операциях. В принципе, знахари применяли обезболивающие средства с незапамятных времен, но большинство из них отличались весьма слабым эффектом, а немногие эффективные были труднодоступны и смертельно опасны. Ситуация изменилась в 40-х годах 19-го века, с началом применения хлороформа.

Получали его просто — хлорную известь заливали [...]]]> Одна из важнейших инноваций в истории хирургии — применение обезболивания при операциях. В принципе, знахари применяли обезболивающие средства с незапамятных времен, но большинство из них отличались весьма слабым эффектом, а немногие эффективные были труднодоступны и смертельно опасны. Ситуация изменилась в 40-х годах 19-го века, с началом применения хлороформа.

Получали его просто — хлорную известь заливали спиртом, после этого смесь перегоняли. Летучий хлороформ испарялся первым, так что «голову» перегонки можно было использовать для анестезии.

Быстро стало понятно что передозировка такого мощного средства очень опасна. Решение было очень простым — в кожаный мешок объемом 16 литров выливался 1-2 миллилитра хлороформа и пациент дышал воздухом из мешка до потери сознания. После этого хлороформист(chloroformist), как тогда называли анастезиологов, следил за состоянием пациента, в первую очередь заботясь о том чтобы язык не запал и не заблокировал дыхание и вновь «подключал» пациента к мешку в случае необходимости.

Хлороформ далеко не идеальный анестетик, но с некоторым опытом попаданец вполне способен добиться смертности не выше одного случая на 3-6 тысяч анестезий.

Важный момент — хлороформ нужно беречь от света. На свету он соединяется с кислородом, образуя фосген, вещество не нуждающееся в представлении и крайне опасное для здоровья.

Упомянем также потенциальных конкурентов хлороформа — веселящий газ и эфир. Их начали применять несколько раньше хлороформа, но веселящий газ действовал достаточно слабо и годился в лучшем случае для стоматологов, эфир же раздражал легкие и крайне легко воспламенялся от пламени свечей и ламп.

Стоит упомянуть и про пару мифов, связанных с хлороформом и анестезией вообще.

Прежде всего это мифический «болевой шок», смерть от боли. Такое явление врачам не известно. Боль может осложнить состояние больного сильным стрессом, спровоцировать сердечный приступ при наличии проблем с сердцем и ничего более. При некоторых болезнях, прежде всего при некоторых типах рака, больные испытывают крайне сильные боли, которые могут заставить их совершить покончить с собой при отсутствии болеутоляющего, но не убить. Травматический шок, часто являющийся причиной смерти людей перенесших тяжелые травмы, вызывается прежде всего быстрой и сильной кровопотерей. Анестезия просто минимизирует стресс пациента. Это положительно влияет и на его выживаемость и на его благодарность врачу.

Также в популярном сознании укрепился образ преступника, набрасывающего на рот жертвы тряпку, смоченную хлороформом. В реальности преступники используют более сильные средства, от хлороформа при таком методе жертва потеряет сознание минут через пять.

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/chloroform/feed/ 56
Одиночество во власти http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/odinochestvo-vo-vlasti/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/odinochestvo-vo-vlasti/#comments Mon, 20 Mar 2017 00:13:12 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=6545 Как-то так получается, что большинство попаданцев в древность достигли немыслимых высот. Если не стали королями-герцогами-«серыми кардиналами», то уж своим замком обзавелось подавляющее большинство. Про бытовые мелочи я уже писал, но здесь я бы хотел вспомнить психологические «мелочи» жизни правителей…

Существует такая штука как «число Данбара». Это максимальное количество стабильных социальных связей, которые может поддерживать [...]]]> Как-то так получается, что большинство попаданцев в древность достигли немыслимых высот. Если не стали королями-герцогами-«серыми кардиналами», то уж своим замком обзавелось подавляющее большинство.
Про бытовые мелочи я уже писал, но здесь я бы хотел вспомнить психологические «мелочи» жизни правителей…

Существует такая штука как «число Данбара». Это максимальное количество стабильных социальных связей, которые может поддерживать человек.
То есть не просто «знакомые», а именно социальные связи, а «количество людей, к которым можно без стеснения подсесть в баре». Это число у человека примерно от 100 до 230, но чаще всего указывают 150, а исследования Сиднейского Университета указывают очень точные 132 человека.
Это было замечено антропологом Робином Данбаром при изучении размера обезьяньих стай. При превышении этого числа стая распадается на две. Как оказалось, люди отошли отошли от обезьян недалеко. По-видимому это связано с размером неокортекса, это как ограничение на количество сетевых подключений в винде. 😀

Это число — не шутка. Если взять неолитические поселения, то там количество жителей не превышало 200. Там не было иерархии последующих времен, поэтому сеть отношений была «одноранговая». Но с одноранговостью не так просто, исследования показывают, что человек может поддерживать отношения всего с четырьмя-пятью друзьями, остальные же это «друзья друзей», то есть даже для поддержания такой сети используется «прокси». Кстати, замечаем — как только мужчина женится, то количество его друзей уменьшается на одного-двух человек, неокортекса на всех не хватает.
Для того, чтобы получилось 132, каждый человек должен иметь по пять близких друзей. Двухранговая сеть.
Если еще добавить «друзей друзей друзей», то есть тех, о которых знаешь понаслышке, но можешь узнать в лицо — то получится тысяча-полторы тысячи человек, размер греческого полиса. Трехранговая сеть, предел прямой демократии.

Теперь вернемся к правителям.
Если попаданец станет главой маленького замка численностью в двадцать человек — то ничего, справится. Коллектив небольшой, хоть попаданцу там не будет так уютно, как настоящему владельцу. Хотя бы только потому, что замок состоял из владельца, его сыновей и бастардов — и они составляли львиную долю мужского населения. Рыцарский замок — это что-то типа семейного крестьянского двора, который зарабатывал не сельским хозяйством, а рэкетом других крестьян. Тем не менее, такую семью основать попаданец может, и комфортную атмосферу создать в ней он тоже в состоянии.

Гораздо хуже все, когда замок герцогский, а то и королевский. Размер двора резко улетат за эти заветные 132 человека.
При этом самое плохое, что этим всем людям что-то от короля надо. У них у всех свои потребности, мало совместимые с королевскими. Королю в таких условиях дружеские связи поддерживать сложнее, количество друзей падает до 2-3 человек и стоит километровая очередь чтобы попасть число этих нескольких приближенных.
Но мало того. Королевская жизнь вся на виду. Причем еще до зачатия — первая брачная ночь короля при свидетелях случалась не раз.
Добавьте сюда еще желающих не подружиться, а устроить переворот с вынесением трупа, то психологическая обстановка для любого короля была крайне негативной. Причем от количества подданных это зависело слабо, убивали всех правителей, «грибной человек» обязателен. Легче было только в тех самых маленьких замках, где все родственники, хотя… там тоже без смертоубийств не обходилось.

Для современного человека особенно неприятно будет находится постоянно на виду.
То, что у короля понос или болит зуб, весь двор узнавал за пол-часа. Что король кому сказал и кому улыбнулся — тоже. Нужно было прилагать немалые усилия по секретным переговорам и документам. Сейчас подобные проблемы с папарацци имеют знаменитости, но даже у них приватности на пару порядков больше, чем было у королей.
Тем не менее, место короля вакантным не было, всегда находился желающий им поработать.

Но как он с этим справлялся?
Элементарно, если родился королем.
Тогда человек с детства быстро понимал, какая социальная организация перед ним и сразу защищался. Как? Оставлял только этих самых ближайших трех-четырех, остальные сливались в безликое «быдло». Подчеркиваю — короли не задумывались «а как там народ» не потому, что они были сволочи, не способные к эмпатии. Это происходило потому, что для психологической устойчивости нужно было отделить «себя» от «других» чтобы не уехать с катушек. Нокортекс не позволит всем сочувствовать.
Конечно, такая профессиональная деформация легче всего проходила в детстве, поэтому если человек из низов и добирался высоко, то долго там задержаться ему было трудно, нужно было быть хотя бы социофобом, а лучше — психопатом. В общем, читаем историю Древнего Рима.

Как же будет вести себя попаданец, обнаружив себя в такой королевской обстановке?
Я подозреваю, что он будет действовать «по-попаданчески», то есть очень жестко. Двор превратит в подобие казармы, а плаха не будет простаивать. Что не прибавит популярности, ужесточение режима и плаху придется применять чаще. Положительная обратная связь. Попаданец очень легко и быстро превратится в классического «темного властелина» и кому-то придется посылать хоббитов…

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/odinochestvo-vo-vlasti/feed/ 148
Две лошадиные задницы http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/dve-loshadinye-zadnicy/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/dve-loshadinye-zadnicy/#comments Sun, 26 Feb 2017 13:03:20 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=6505 Тут по интернету гуляет история про зависимость между ускорителями на космических шаттлах и древнеримской шириной двух лошадиных задниц. История забавная, пусть даже правдивая очень относительно. Впервые появилась где-то в 70-х годах, просто ее перевели нам сравнительно недавно, вот вам одна из американских версий, которая лежит на сайте с 2000-го года. Но сначала посмотрим ту историю, [...]]]> Тут по интернету гуляет история про зависимость между ускорителями на космических шаттлах и древнеримской шириной двух лошадиных задниц. История забавная, пусть даже правдивая очень относительно. Впервые появилась где-то в 70-х годах, просто ее перевели нам сравнительно недавно, вот вам одна из американских версий, которая лежит на сайте с 2000-го года.
Но сначала посмотрим ту историю, что бродит по нашим интернетам…

По бокам космического корабля Space Shuttle размещаются два двигателя по 5 футов шириной. Конструкторы корабля хотели бы сделать эти двигатели еще шире, но не смогли. Почему?
Дело в том, что двигатели эти доставлялись по железной дороге, которая проходит по узкому туннелю. Расстояние между рельсами стандартное: 4 фута 8.5 дюйма, поэтому конструкторы могли сделать двигатели только шириной 5 футов.
Возникает вопрос: почему расстояние между рельсами 4 фута 8.5 дюйма? Откуда взялась эта цифра?

Оказывается, что железную дорогу в Штатах делали такую же, как и в Англии, а в Англии делали железнодорожные вагоны по тому же принципу, что и трамвайные, а первые трамваи производились в Англии по образу и подобию конки. А длина оси конки составляла как раз 4 фута 8.5 дюйма! Но почему?

Потому что конки делали с тем расчетом, чтобы их оси попадали в колеи на английских дорогах, чтобы колеса меньше изнашивались, а расстояние между колеями в Англии как раз 4 фута 8.5 дюйма! Отчего так?

Да просто дороги в Великобритании стали делать римляне, подводя их под размер своих боевых колесниц, и длина оси стандартной римской колесницы равнялась… правильно, 4 футам 8.5 дюймам! Ну вот теперь мы докопались, откуда взялся этот размер, но все же почему римлянам вздумалось делать свои колесницы с осями именно такой длины?

А вот почему: в такую колесницу запрягали обычно двух лошадей. А 4 фута 8.5 дюйма — это был как раз размер двух лошадиных задниц!
Делать ось колесницы длиннее было неудобно, так как это нарушало бы равновесие колесницы.

Следовательно, вот и ответ на самый первый вопрос: даже теперь, когда человек вышел в космос, его наивысшие технические достижения напрямую зависят от РАЗМЕРА ЛОШАДИНОЙ ЗАДНИЦЫ ДВЕ ТЫСЯЧИ ЛЕТ НАЗАД.

Тут мы для начала поднимем вопрос — а почему именно две лошади?
Если посмотреть любую из версий «Бен Гура», то там чудесно показаны гонки на квадригах — колесницах, в которые запряжено по четыре лошади. И факт этот реальный. И эти четыре лошади в ряд ну никак не помещаются на этой самой римской колее.

Ну ладно, ладно, квадриги это не на каждый день. Несмотря на кучу изображений, до сих пор неясно, использовались ли квадриги в бою или хоть где-то еще, кроме гонок и триумфальных шествий. Не будем трогать устройство, процент которого в общей массе минимален. Возьмем тип повозки, которых наверняка было больше, чем всех остальных вместе взятых — с одной лошадью. И тут вопрос — а отличалась ли колея повозки с одной лошадью от колеи с двумя лошадьми?.
Если взять книгу «Колхозный кузнец» Медведюка, то да, отличалась — у одноконной повозки колея примерно один метр.
А у боевых римских колесниц колея легко могла доходить до 1.5 метра. Но это боевые колесницы, их можно сравнить с современными истребителями, у которых тяговооруженность превосходит собственную массу. И, как в случае с истребителями, процент боевых колесниц среди всех повозок невелик.
Рассказы про «стандартную римскую колею» — это сказки. Разные потребности — разные повозки, тут больше зависит от упряжки, тех же двоих лошадей можно «упаковать» как плотнее, так и шире, чем 1.43 метра.
Ведь ширина лошадиного крупа порядка 40-50 см, если она 60 см — это уже тяжеловоз, запас по ширине заметен.
Ну так а чего вы ожидали? Даже сейчас ширина колеи микролитражки и маршрутки почему-то не совпадают.

Но этого мало — по римским стандартам ширина дороги должна быть 2.45 метра (8 футов). Вот только вопрос в том, что на римской дороге по идее обязательно должны разминуться ДВЕ такие телеги (одностороннее движение — это вообще новомодное изобретение). И с колеей 4 фута 8.5 дюйма это было никак не сделать. Если где в древних дорогах и осталась колея, то она заметно уже этих 1.43 метра. Как правило она — «узкоколейка»
P.S. На самом деле римские дороги строились с расчетом, чтобы на них могли разминуться два пеших подразделения колонной по два человека.

Итак, история про римскую колею и лошадиные задницы — это миф.
Посмотрим что было с железнодорожной колеей.
Тут много лучше, хотя в той же Англии в свое время и применялась Брунелевская колея 2.14 метра, она вымерла.
И действительно, на железной дороге есть стандарт ширины груза, причем по всем параметрам — по длине, ширине, высоте и весу.

P.S. Части шаттла и вообще космических ракет в Америке никогда не перевозились по железной дороге. Их везли либо морем, либо по воздуху. Тоннели дали ограничение на перевозку немецкой ракеты «Фау-2», но это сооовсем другая история (гуглить тоннель «Ида»).

Однако, давайте глянем на эту историю чуть под другим углом.
Мы не будем привязываться к миллиметрам. Железнодорожная колея отличается во многих местах на этой планете. Но отличается она незначительно, порядка 20%. Проекты с суперширокой колеей вымерли на корню, а узкоколейка прижилась разве что у трамваев, да и то — в очень малом количестве городов.
И что магического в этих полтора-два метра?

Ну давайте грубо посчитаем. Допустим, у нас есть колея шириной полтора метра и мы увеличиваем ее до трех. В два раза. В связи с тем, что текущая вселенная трехмерна, то при увеличении линейного размера площать поверхности растет в квадрате, а объем растет в кубе. То есть при увеличении линейных размеров параллелепипеда (грубо принимаем вагон за него) в два раза, его площадь поверхности растет в четыре раза, а объем вырастет в восемь.
Современный грузовой вагон, под завязку загруженный — это примерно 90 тонн (точнее, тара 23-26 тонн, а груз — 66-69 тонн). В случае с трехметровой колеей он будет весить больше 700 тонн. Соответственно, рельсы текущего профиля эту прелесть не выдержат. Рельсы придется делать в разы толще. И просто увеличить размер рельс в два раза (как ширину колеи) не получится. В этом случае площадь сечения рельсы увеличится всего в четыре раза (в квадрате), а нам нужно в восемь раз. Поэтому, кстати, кости мамонта пропорционально много толще куриных (чертово соотношение размер-площадь-объем).

Но это все касается не только рельс. Есть еще шпалы, которые нужно сделать в два раза длиннее и в восемь раз толще, тут дерево, вымоченное креозотом, уже не годится. А шпалы нужно уложить на насыпь, которая будет в два раза шире и должна быть в восемь раз массивнее. А ведь существуют еще и мосты и тоннели…
Если все посчитать, то стоимость километра железной дороги будет даже не на порядок больше, я подозреваю тут к двум порядкам приблизится. Ведь придется решать более сложные технические проблемы, использовать более дорогие и прочные стали (представим паровоз для такого состава). Ну и обслуживание такой дороги тоже будет стоить безрадостно. Вот недаром же когда в Лондоне пытались внедрить широкую Брунелевскую колею, то на ней пускали только пассажирские поезда — они внутри пустые и вагоны весят не на порядок больше, как было бы с грузовыми.

С другой стороны, узкоколейка с шириной колеи 80 см. Тут в вагон получалось загрузить 20-30 тонн, но при этом вес самого вагона — 16-20 тонн. Ну, от мелкой картошки больше очисток, все те же длина-площадь-объем.

Поэтому ширина железнодорожной колеи от 1435 до 1676 мм — это эмпирически найденный оптимум, компромисс между ценой-производительностью. И основан он на двух исходных параметрах — трехмерности нашего мира и силе тяжести на планете Земля.

Ну и тут можно вернуться к лошадям с их задницами.
Тут ведь те же самые ограничения, но добавляется еще одно — мощность солнечного света, которое падает на квадратный метр поверхности, это в среднем будет где-то чуть больше одного киловатта. Это тот параметр, которые используют растения, а травоядные этими растениям питаются. Размер лошади — это оптимальный размер для тех условий. Разница в размере между оленем, лосем и лошадью не является критичной. И напоминаю — слоны водятся в местах, где Солнце дает ближе к 1.5 кВт на квадратный метр…
Соответственно, животное размера с лошадь будет выдавать мощность порядка лошадиной силы, то есть 735 ватт.
И повозка будет конструироваться именно из этого мощностного параметра. Ширина колеи одноконной повозки — 1 метр.
Привязывать же ж/д колею к колее боевой колесницы — это привязывать параметры взлетной полосы гражданских аэродромов к параметрам истребителей.

Вопрос с двумя лошадиными задницами интересен тем, что в нем есть невидимые зависимости и просто совпадения, которые зависимостями не являются.

P.S. Статья не для попаданцев, статья для писателей, которым рекомендуется перепроверять цифры и думать своей головой.

]]>
http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/dve-loshadinye-zadnicy/feed/ 97