Если вы все же решились изобретать порох, то нужно наладить производство селитры — главного его ингредиента. Также селитра очень хороша в виде удобрения, хотя основное применение все же военное.
Рассмотрим самый древний, простой и средневековый метод — в селитряницах.
Слово «селитряница» имеет в русском языке негативное значение, подобное «навозной куче». То есть — раньше имело, потому что уже много сотен лет селитряниц не существует. Но если вы попали в древность, то спрашивать «селитру» бесполезно, она называлась «емчуга» (не путать с жемчугами!). Ну и некоторое время ее называли «китайский снег».
Селитряница вообще — это и есть куча навоза и отбросов. В нее свозили дерьмо, золу, землю с кладбищ, листву, ботву с огородов, солому, пищевые отбросы, трупы животных. Туда же добавляли старый строительный раствор, куски штукатурки и прочий известковый материал — но это не идеальный вариант, потому что селитра получается кальциевая, гигроскопическая. Нам же желательно калиевую, но для нее вместо извести нужно много золы.
Все это обильно и много лет поливалось мочой и помоями, ставились заборы и навесы для защиты от солнца и дождя, покрывалось сверху соломой и ветками и оставлялось для созревания. При этом очень хорошие результаты были там, где использовались человеческие моча и дерьмо, варианты с навозом животных давали меньше селитры. При этом желательно было брать мочу «именно тех, кто пьет вино или крепкое пиво».
Понятно, что внешне такие «производственным мощности» не радовали, особенно на запах.
Тем более, что этот процесс должен идти хотя бы два года. То есть если попаданец собирается сразу сделать порох, то у него сразу никак не выйдет, а только спустя годы ожидания.
В те времена то, что происходило в кучах было тайной, но сейчас мы можем разложить по полочкам.
Сначала остатки разлагаются и производят аммиак. Потом в дело вступают несколько видов нитратных бактерий, которые перерабатывают аммиак на азотистую и слабую азотную кислоту. Кислоты вступают в реакцию с минеральными основаниями и дают нитриты и нитраты.
Для того, чтобы аммиак зря не выходил, селитряницы и огораживают от ветра, а также покрывают плотным слоем соломы и дерна.
Для того, чтобы дожди не вымывали готовые кислоты, делают навесы.
Моча пьяниц содержит аммоний, способствующий процветанию нитратных бактерий.
Известь или зола служат минеральными основаниями для нитритов и нитратов.
Тут нужно помнить, что так как первую скрипку играют бактерии, то многое зависит от климата. В северных странах селитру не очень-то сделаешь, а холодной зимой процессы производства вообще останавливаются. В этом отношении идеально было в Южном Китае, где и изобрели порох — там жаркие влажные периоды сменялись сухими и теплыми, во время которых селитра кристаллизовалась. В любом случае — во Франции селитру получать куда как легче, чем на Урале.
Итак, прошло два года. Мы имеем разложившуюся массу. Из нее нужно добыть селитру.
После созревания «селитряная земля» промывалась водой, которая растворяла селитру. Полученый щелок выпаривался в медных котлах и остужался в корытах. При этом на дне вырастали крупные шестигранные кристаллы — искомая селитра. Полученную селитру «литровали» — очищали повторной промывкой.
Из кубометра «селитряной земли» двухгодичной давности получалось примерно 5 кг селитры.
Естественно, во времена средневековья, когда голод был частым состоянием, то органического сырья для селитры не хватало. Доходило до того, что во время долгих войн в селитряницы шли трупы недавно убитых солдат.
Как правило государство разрешало заниматься этим делом всем желающим, хотя во Франции были попытки ввести государственную монополию на производство селитры. Сейчас неясно, насколько много было желающих для «зелейного дела» (представляете, какой запах шел не просто от кучи, но при выпаривании? у них там вообще соседи были?), но результата они все же достигали.
Итак, вот мы через это все прошли и получили… Что мы получили? В полученном веществе — приблизительно 10% калиевой селитры, 18% хлористого натрия и 72% нитрата кальция и магния. Как бы стрелять можно, но лучше все же поля удобрять.
Вообще вопросы качества тут встают в полный рост. Как попаданцу определить качество селитры? Ведь в порохе ее должно быть не менее половины, а идеально — в районе 75%.
Да и качество полученного пороха в целом как определять?
Ну, с углем еще понятно — сначала древесный уголь для пороха делали исключительно из крушины, потом начали обжигать ольху, липу, орешник и другие мягкие породы.
В Петровские времена, например, считалось что порох получается лучше, если при его изготовлении использовать вино: «велено зелейным мастерам зделать из готовой мякоти 300 пуд самого доброго чистаго пороху с вином для стрельбы». Хотя если учесть, что поначалу качество пороха определялось исключительно на язык, возможно вино имело свою роль…
Следует помнить, что из-за того, что селитра растворяется в воде, подмоченный порох теряет свои свойства навсегда. Селитру из него требуется опять вымывать, фильтровать и выпаривать.
Также возможно, что у попаданца будет доступ к чилийской селитре. Но для пороха она мало пригодна — потому что чилийская селитра натриевая, а нам нужна калиевая и чилийскую селитру нужно превратить в калиевую. Для этого чилийскую селитру обрабатывали поташем.
Итак, заметно, что при этом производстве селитры главное — доступ к аммиаку. Если мы его получили химическим путем, то возможно использовать нитратные бактерии более активно (такие эксперименты проводились). Для этого нужно смешать костяной уголь с торфом и поливать его раствором аммиака. В таком случае с «сотки» площади за сутки можно получить больше 6 кг селитры.
Вопрос при этом один — а где взять аммиак?
Вы еще хотите селитру? Тогда мы идем к вам!
>> Тем более, что этот процесс должен идти хотя бы два года. То есть если попаданец собирается сразу сделать порох, то у него сразу не выйдет, а только спустя годы ожидания.
Если время не терпит, можно порыться по могильникам скотобоен и деревенским сортирам 🙂
Главное сразу высматривать места защищенные от дождя.
>> полученном веществе — приблизительно 10% калиевой селитры, 18% хлористого натрия и 72% нитрата кальция и магния.
для выделения селитры
>> смесь подвергали вторичной кристаллизации. Для этой цели ее растворяли в небольшом, по возможности, количестве кипящей воды (на 1 литр воды до 5 кг С.); часть хлористых соединений при этом не переходила в раствор; к жидкости прибавляли раствор клея и перемешивали, клей давал нерастворимые соединения с находившимися в С. гумусообразными веществами и, выделяясь в виде пены, освобождал жидкость также и от плававших в ней суспензированных веществ. Пена постоянно снималась; когда образование ее кончалось, огонь под котлом уменьшали, оставляли его на 12 ч. для окончательного отстаивания и затем сливали прозрачную жидкость в плоские медные четырехугольные ящики с покатым дном, стоявшие здесь же, недалеко от котла. Во время кристаллизации жидкость постоянно размешивалась кочергой, чтобы получить по возможности мелкие кристаллы — селитряную муку. Кристаллы сгребали к одной стороне ящика и давали стечь маточному раствору; выделение С. кончалось в 6 — 7 ч. Дальнейшая операция заключалась в промывке селитряной муки, которую для этого помещали в продолговатые деревянные ящики с двойным дном. Промывали сначала насыщенным раствором чистой С., а затем водой. Обливая селитряную муку, жидкость держали на ней 2 — 3 часа и затем спускали. Bcех промывок делали до 36, из них почти половина раствором С. Первые промывные воды прибавлялись в маточному раствору от второй кристаллазации и шли обратно в котел, а последние употреблялись для промывки новых порций селитряной муки.
>>Если время не терпит, можно порыться по могильникам скотобоен и деревенским сортирам
Ну и сколько там будет селитры? Даже на пристрелку не хватит.
Чтобы набрать заметное количество — это по всей стране колесить, хотя в свое время так и было, даже кладбища перекапывали.
>>для выделения селитры
Да, это отдельную статью нужно писать, тут будет не меньше этой.
Я вообще эту статью написал, чтобы дать представление — у попаданца не будет достаточно пороха. Порох при таком производстве селитры выходит ужасно дорогой, в десятки раз дороже того, что мы привыкли. Это меняет ход войны. Да, собственно, поэтому пушки очень долго сосуществовали с теми же арбалетами — пушки не могли много стрелять, это было больше психологическое действие.
Кто там безоткатку предлагал? 🙂
Но ведь селитру добывали именно на селитряницах. И ещё до дешёвой индийской/чилийской селитры. Если выход селитры 0.5% от веса бурта, то для получения тонны пороха нужно переработать 1*0.75*200=150т отходов. Даже доходная корова даёт в год 4 т навоза -> стадо в 40 коров даёт возможность вырабатывать 1 т пороха в год. Один человек выделяет 0.3 кг фекашек в сутки -> сто человек могут производить 100*365*0.3/200=54 кг селитры в год; полк в 1000 человек — 540 кг селитры.
Если учесть, что селитра у нас на выходе вся очищенная (а это далеко не так) и в порохе 75% селитры, то из 540 кг селитры можно сделать 720 кг пороха.
На один выстрел современного ружья 12-го калибра современным качественным черным порохом требуется примерно 6 — 6.5 гр пороха. Учитывая, что у нас далеко не 12-й калибр, да и порох куда хуже качеством — нам надо минимум в два раза больше. Итак, 720 кг нам хватит на 5.5 тысяч выстрелов — на полк из тысячи человек.
Пять выстрелов в год на бойца — вам не кажется, что это как-то немного?
И это мы не заикались об артиллерии!
Я не говорю, что порох невозможно делать в селитряницах или что делали по-другому.
Я только говорю, что это оказывается дико дорого.
Порох из селитряниц как минимум на порядок дороже привычного нам, а то и на два.
И, естественно, его всегда не хватало.
Ну и опять-таки — поля оставались без удобрений, что тоже не добавляло радости.
>> Итак, 720 кг нам хватит на 5.5 тысяч выстрелов — на полк из тысячи человек.
>> Пять выстрелов в год на бойца — вам не кажется, что это как-то немного?
Так это выход с той же тысячи человек. Те только сам полк себе по пять выстрелов в год сделает. А с миллиона человек да со скотиной уже картина порадостнее.
Тут все больше дрянная феодальная организация труда играла роль. Откупы всякие коррупционные да незамотивированность исполнителей.
А сколько было жителей в той же Франции 15 века и какую армию она содержала? Сколько в армии было пушек?
Не зря ведь на селитряницы шло не только дерьмо, но и любые органические отходы, которые только могли найти.
Пороха реально не хватало.
Ну а феодальная организация — да, свои пять копеек вставляла.
Да, дефицит пороха был, но только из-за отставания производства от потребления. Снабжать порохом экспериментальное «мушкетное» соединение реально, тем более что его численность вряд ли будет превышать тысячу человек.
А если не экпериментальное, а боевое, да еще и с пушками и минным оружием, чтобы замки подкопом брать?
Ведь экспериментальное никто в древности содержать не будет.
Вполне осуществимо и боевое. Ведь для внедрения пороха массовая армия не нужна. Тех же выборных стрельцов Грозного было 3000 чел, янычар у Кануни — 2000.
А вы не забыли, что кроме тысяч стрельцов Грозного были и пушки, а Казань брали, строя подкоп под стены и взрывая порох?
При этом сначала был пожар и сжег все запасы пороха и поход на Казань смогли совершить только года через три, да и то — своего пороха не хватило, пришлось закупать в Европе. Можно представить, сколько это получилось по деньгам…
///велено зелейным мастерам зделать из готовой мякоти 300 пуд самого доброго чистаго пороху с вином для стрельбы
🙂 Все проще, это приказ зерновать порох из пороховой мякоти. Процесс проводится с уксусом или спиртом или вином — иначе как спрессовать то?.
Для чего использовали вино — понятно.
Но вам не кажется странным, что в последующие сотни лет вино перестало в этих целях использоваться?
Или вы хотите задвинуть конспирологическую теорию про «утраченные знания древних»? 😀
А сейчас же спиртом вроде пользуются? или чем?
Впрочем не исключено что ловкие ребята дурили заказчика утверждая что для качества пороха нужно вина качественного, да побольше… А сами дешевый уксус лили или вообще воду
Примерно как с «серебрянным звоном» 🙂
Ну, что там они с вином делали я не могу достоверно сказать. Но фишка с вином была только у нас на Руси, что наводит на размышления… 😀
Хлебным вином называлась водка. За крепость не скажу — может по технологии тех лет и спиртяга использовалась двойной перегонки.
Тут интересно заметить, что решающую роль играет пористость материала (площадь контакта пропитанной мочевиной поверхности с воздухом) и температура, влажность и pH окружающей среды. Летом, когда тепло, зреет в разы быстрее, так же оптимальныая среда очень слабо щелочная — не сильно щелочная, но и не кислая.
Моча животных походит хуже потому, что в ней вместо мочевины, как у человека, в основном мочевая кислота. А бактериям нужна именно мочевина или аммиак. Соответственно, цепочка сильно усложняется.
Бактерии ну просто очень чувствительны ко всему этому.
Кроме того, при разведении новой кучи важно правильно занести туда готовую культуру, вместо того, чтобы ждать когда она вырастет сама.
В общем, если всем этим хорошо поиграться, то процесс неузнаваемо интенсифицируется.
Я конечно сейчас ссылку не вспомню, но читал, кажется, где-то на форуме Sciencemadness, что какая-то французская тетя разработала биореакторную технологию на специально отобранных мхах для быстрого синтеза нитратов из загрязненых мочевиной сточных вод.
Так вот, там процесс идет чуть ли не всего лишь сутки, а выход продукта сильно за 50%.
Да, я там в конце описывал метод с аммиаком, такие методы в тысячи раз эффективнее.
Но и сложнее в реализации.
С селитрой и углем понятно.А как же с серой.Её привозат с вулканических остравов а в средние века где серу тогда брали?Надо будет попробовать так же селитру сделать летом аммиак есть.
Ну серу как привозили, то пусть и привозят. Тут, увы, без вариантов.
А если есть уже аммиак, то с селитрой очень просто, в конце описан метод.
Серу тоже, при желании, можно химически или биологически получать. Из сероводорода (который отразуется при брожении белковых продуктов и сожержится в воде термальных источников), из сульфатов, но рациональнее всего — из серосодержащих руд, пирита (железной руды) или халькопирита (медной). Также у меня есть подозрение, что пирит сам по себе можно использовать в порохе вместо серы (единственное — такой порох сможет самовоспламеняться при ударах).
Но, по всей видимости, с доставкой серы в древности проблем не возникало.
Видел установку для получения селитры из воздуха, при помощи электричества:
Я не совсем разобрался с ней, но, ИМХО, таким методом, если он реально позволяет получать селитру из воздуха, гораздо предпочтительнее добывать селитру, чтобы не зависеть от сырья при биохимическом методе.
А собрать коллекторный генератор и поставить на плотину на реке или водопад не очень сложно:
Простейший коллекторный двигатель (при вращении — превращается в генератор):
Кто шарит в теме — подскажите, хватит ли небольшого самодельного генератора, например, на 1 кВт, чтобы добывать селитру из воздуха?
Картинки не вставились:
Установка: http://scilib-biology.narod.ru/Agronomy/images/055.gif
Двигатель\генератор: http://dic.academic.ru/pictures/wiki/files/69/Electric_motor_cycle_1.png
Это лабораторная установка, получаем на выходи оксиды азота. Причем немного (микрограммы). потом их нужно поглотить водой и получится азотка.
На этом принципе основана промышленная установка но она отличается от этой как земля и небо.
Да и лабораторная установка это не так просто.
Румкорфова спираль это относительно несложное устройство но с низким кпд. Катушка тесла за счет резонанса чуток поэффективнее.
НО! Тут требуется или дуга или тлеющий разряд (именно поэтому колба закрыта. Там разряженный воздух).
Например электроды здесь- вольфрамовые иначе дуга быстро скушает их.
В целом промышленная установка должна жрать электричество со страшной силой, выпускать кучу ядовитых окисей и при этом устраивать постоянные пробои изоляции и прочие радости высокого напряжения.
Звучит обнадеживающе?
Да, именно так — все завязано на производство электроэнергии в больших количествах. А тут еще и КПД будет невелико.
Все относительно.
Каков КПД извлечения азотной кислоты из селитры, если посчитать все энергозатраты, включая необходимые на рекуперацию серной кислоты и многочисленные выпаривания и перекристаллизации для очистки селитры?
А как же наука? Ядерная-термоядерная энергетика? Или здесь все пессимисты?
Слышь. Кулибины. Может консилиум соберём? И лицом к лицу повоняем на счет получения селитры, а? Соберём чёнить рабочее. Признание, известность, все дела. Обмен опытом. Чую будет неплохо. Только чур не сраться на право и на лево. Мы всё таки научные цели преследуем.
Я извиняюсь за оффтопик — здесь все же селитру обсуждаем. Возможно, стоит для этого обсуждения создать отдельную ветку на форуме?
Но:
1)Откуда информация насчет микрограммов выхода ноксов?
2) Дуга совершенно не обязяательна. Искра тоже замечательно работает. Берем обычный разрядник типа «рога»(как на ЛЭП), подаем на него вольт 50-100, помещаем в керамичсекую трубку и прогоняем по ней воздух водоструйным насосом.
3) Замечательно работает с железными электродами. Они мгновенно оксидируются и живут вполне себе долго — уж попаданцу точно хватит.
4)Насчет промышленной установки. Называется она печка Биркеланда-Эйде, никакой кучи ядовитых окисей не выпускает, высокое напряжение (ну, как, высокое — порядка киловольта) существует там только в зоне дуги, никаких пробоев изоляции там тоже нет.
Производительность — полтонны азотной кислоты на киловатт — не сильно меньше селитряницы, не правда ли?
5)Кислота — чистейшая(при условии, что мы берем чистую воду), в отличие от добываемой из селитры.
6)Для производства не требуется ни собственно громадное по площади селитряное хозйство, ни сырья, ни мела, ни золы, ни топлива и оборудования на многочисленные выпаривания-очистки, ни серной кислоты, никоткуда не воняет, на участке в пару сотен метров вокруг все еще возможно человеческое существование (опять же, в отличие от селитряной плантации).
Звучит обнадеживающе?
Оп, по производительности слегка так ошибся — в тысячу раз всего 🙂
Прошу прощения.
Дело за малым — найти и застолбить место под ГЭС, построить плотину, соорудить ГЭС, построить и обкатать вышеупомянутую печь. А потом ответить на вопрос — зачем загружать ГЭС производством азота, если на ней можно делать электросталь?
Место под ГЭС на киловатт — не проблема. Речная быстрина метра на 3-4 перепада вполне подойдет. А уж если дело в горах…
И почему собственно нужно ограничиваться одной плотиной? 🙂
*Дело за малым — найти и застолбить место под ГЭС*
Как вариант — рабы, вращающие огромную электрофорную машину
1. Из объема колбы 🙂
а вообще там от температуры зависит. если температура в дуге 2000градусов получается 0,61% NO (при условии что исходный газ 50х50 азот+кислород)
а если 4000градусов то прореагируют уже 10%
2. Искра конечно тоже работает, как и тлеющий заряд, только вот у дуги КПД мягко говоря выше.
3. Ну, при искоровом разряде да… но КПД 🙁 там ведь даже не полпроцента будет, а сотые…
4. При реакции появляются ВСЕ виды окислов и оксидов. Часть, типа NO естественным путем доокисляется, а вот часть вовсе не торопится превращаться в нормальную кислоту.
При точно подобранных параметрах это небольшая часть, но она есть.
Кстати, в этой установке еще и мощные магниты применяют… Тоже задача.
От описанной производительности фаломорфировал. К счастью прочел следующее сообщение :)))
5. Это да, качество НАМНОГО лучше.
6. Весь упор только в электричество. Его нужно много.
Там на самом деле куча факторов влияет кроме температуры разряда — скорость потока через него, площадь контакта(которую как раз магниты увеличивают), прерывистость (как ни странно, при непостоянном разряде выход в три раза больше, подозреваю, что тут роль играет постоянное образование ионизирующих лидеров), скорость охлаждения смеси после дуги, химсостав и исходная температура и давление смеси(наличие в ней озона, например — никто ж не говорит, что нужно воздух обязательно сразу из атмосферы подавать :)), химсостав улавливающей жидкости(добавим туда щелочи — ноксы уловятся полнее, но нужно будет доокислять… а, у нас же в смеси озон!) …
В общем, если поиграться, выход в разы поднимается.
Электричества нужно действительно много.
Но вот какая штука — если внимательно посмотреть на все потенциальные проекты нашего попаданца, то выяснится, что без электричества ему никак не обойтись, и делать его все равно придется первым делом.
Нанюхавшись вони во время упаривания селитры, насобиравшись «утренней росы» со всего родного поселения, после годика-другого экспериментов с селитряницами до него все равно дойдет, что в жизни надо что-то менять 🙂
Азотки (ну, или хлоратов там — смотря что он предпочитает вызрывать) ему нужно будет много.
Так что пусть его не пугает необходимость еще одной карманной ГЭС 🙂
«Академик В. Н. Ипатьев, анализируя причины столь стремительного прогресса аммиачной промышленности на основе каталитического синтеза аммиака, отмечал, что важное преимущество этого метода — сравнительно незначительные затраты энергии, необходимой для осуществления процесса. По его данным, «для синтеза аммиака из элементов требуется около 7 тонн топлива, кокса или угля, для образования необходимого водорода и того тепла, которое будет необходимо для связывания одной тонны азота в виде аммиака, включая сюда и процессы добывания из воздуха этого азота. Переводя затраченное топливо в единицы силы, мы получим, что 1 киловатт-час свяжет 830 кг азота, между тем как при цианамидном способе мы получим 380 кг, а при дуговом — 130 кг связанного азота»»
«Всего лишь» 130 кг азота в виде азотной кислоты на киловатт-час, я считаю выше крыши на первое время. Это быстрее чем самогон гнать.
Тут где-то ошибка. Судя по порядку цифр имелся в виду мегаватт-час, а не киловатт. См. например «Фиксацию атмосферного азота», Тер-Газарян, 1926
>>>Тут где-то ошибка. Судя по порядку цифр имелся в виду мегаватт-час, а не киловатт.
Насчет мегавата точно нет…
около 7 кВт на 1 кг или 1250 кг с киловатного генератора за год…
«Кавендиш первым наблюдал (в 1781г) образования окислов азота при горении водорода в воздухе, а затем в (в 1784г) и при проскакивании электрической дуги через воздух. Мутман и Гофер в 1903 г первыми попытались изучить равновесие: N2+O2=2NO (там должно быть не равно, а стрелочки туда суда). Пропуская через воздух вольтову дугу переменного тока в 2000-4000 V, они практически добились концентрации NO от 3,6 до 6,7 объёмных %. Расход энергии на 1 кг HNO3 у них достигал 7,71 кВт.»
Поправочка, найденный мною источник ошибается или таки с запятой намудрил…
70 кВа на 1 кг все таки или 125 кг в год от киловатного генератора…
Ага, ошибка есть, но не такая большая.
Генератор на 1 кВт даст за год 125 кг связаного азота…
Так, если расход энергии на получение 1 т
связанного азота дуговым методом составлял 70 тыс.кВт*ч, то на получение
такого же количества связанного азота цианамидным методом расходовалось
15 тыс кВт*ч энергии.
Нет, промышленное получение азотом основано на совсем другом принципе. В промышленности получают аммиак реакцией между азотом и водородом в присутствии катализатора. А потом уже из аммиака получают остальные азотные соединения.
Тут по сути дела добывается азотная кислота а не селитра. Хотя из азотной селитра уже получается элементарно.
Процесс Биркленда-Эйде
http://en.wikipedia.org/wiki/Birkeland%E2%80%93Eyde_process
15 мегават часов на тонну азотной 🙁
Так что киловатный генератор за год выдаст меньше тонны 🙁
На мой взгляд киловатный реально, но десятки киловат это уже не для одиночки.
Ну, а сколько кислоты за год получается с селитряной плантации?
>> Из кубометра «селитряной земли» двухгодичной давности получалось примерно 5 кг селитры.
Те трехсоткубовая селитрянница по производительности аналогична киловатному генератору + водяная мельница + разрядная установка. Селитрянницу может обслуживать крестьянин с лопатой, а тут нужны спецы.
Ну да, только чтоб получить эту тонну азотной, нужно еще тонну двести серной и несколько тонн угля для разнообразных очисток…
И в конце концов тоже нужен спец для перегонки.
Так что электрический метод кажется конкуретноспособным, если нужна именно кислота.
Триста кубов навоза и отходов, которые нужно несколько раз промывать, отстаивать, выпаривать, обрабатывать поташем, чтобы получить не суперчистую селитру.
Я просто не химик, поэтому биохимические реакции и золотарство меня напрягают. С электричеством проще — вот маленькая плотинка на речке, вот десяток генераторов самодельных, а рядом установка для выделения селитры из воздуха. И нет зависимости от лошадей, производящих навоз, необходимости ждать полгода-год, пока пройдет реакция в селитрянице. Включил установку — получил сколько нужно селитры, потом переключил на другие нужды — кузнечные молоты, станки, индукционные печи.
Такой электродвигатель/генератор имеет коренной недостаток — магнит.
Он должен быть мощным, а это — сплавы и сложные технологии. Про генераторы буду писать еще.
Имеется ввиду, что там должен стоять обычный, а не электромагнит — что-то типа какой-нибудь иттриевой керамики?
Да, по той схеме, что на рисунке — нужен магнит.
Но про иттрий это вы загнули, обычно попроще ставили.
Поэтому схемы с электромагнитом куда популярнее. С обычным магнитом только маломощные движки строили. Хотя сейчас такие магниты появились, что можно строить и покрупнее. Но появятся ли такие магниты у попаданца?
Ну вы ж сами сказали — электромагнит 🙂
Генератор со смешанным возбуждением — наше все 🙂
И никаких хитрых магнитов не надо — обычное железо.
Сейчас есть вполне мощные моторы с постоянными магнитами. Например тяговые моторы в Приусе.
А в Шевроле Вольт без постоянных магнитов. Так что варианты есть.
Там редкоземельные магниты. По технологии — сравнимо с полупроводниками. По науке — сложнее.
все дело в незнании хронофизики:тут жэ работают обычные законы квантавай механики..
т.е.если в ближайшем будущем это ужэ факт то-и т.п.
Сама по себе задача собрать генератор на киловатт с приличным ресурсом и КПД для попаданца — дело непростое и уж точно не быстрое (найти кузнеца, который сделает проволоку приемлемого качества, вместо изоляционного лака придётся использовать промасленную ткань, магнитов приличных не достать, с подшипниками и точностью изготовления тоже проблемы). Лучше уж использовать электрофорные машины, их собрать проще — тем более нужно как раз высокое напряжение. В качестве тягловой силы можно использовать установку на основе ветряной или водяной мельницы (привлечь местного мельника).
И тем не менее, способ электрического окисления азота всё равно будет сложен и низкоэффективен. Даже в наше время его весьма редко используют.
А вот получать азотную кислоту каталитическим окислением аммиака, на мой взгляд, вполне реально. (И сейчас её, в основном, так и получают). Аммиак можно выделять перегонкой нечистот (в дерьме деревенского сортира летом его может быть процентов 5), или лучше — каталитической реакцией азота с водородом. Водород, в свою очередь, можно получать растворением железа в уксусной или серной кислоте, либо из водяного газа (пропуская воду через раскалённые угли).
Видимо имеются в виду опыты Кавендиша, Петрова в 1803 г. и Каразина 1809 г. Насколько мне помнится при этом процессе используются весьма приличные напряжения. Полученная таким образом в Норвегии селитра ,перед первой мировой войной, даже конкурировала с Чилийской. Если РАО ЕС счет в средние века за электроэнергию не выставит — то метод имеет право на жизнь 😉
Но как обычно все упирается в «мелочи» — для промышленных масштабов производства селитры необходима промышленная установка приличное количество электроэнергии.
Если будет время, kraz, пожалуйста опубликуйте еще одну статью по добыванию селитры другими методами, кроме селитряниц.
Тема-то актуальная, селитра это основа для пороха, а если чистая азотка, то из нее вообще все, что угодно можно сделать; с серной кислотой и ватой пироксилин как дважды два, а он гораздо сильнее пороха и не дымит.
Заранее спасибо.
Ссылка на статью описывающую получение селитры по старому методу http://www.middelaldercentret.dk/pdf/gunpowder3.pdf
Там вообще 7 статей про черный порох, реконструкторы развлекались http://www.middelaldercentret.dk/Projekter/krudtogkanoner.html
еще ссылка http://docsouth.unc.edu/imls/lecontesalt/leconte.html
Что скажут знатоки по поводу патента RU 2245606 ? Возможно задействовать такую конструкцию для для производства азотной кислоты и селитры, как предлагает «Димастый»(пусть даже с минимальным выходом готового продукта) ? 😉
http://samlib.ru/img/k/kucher_p_a/162905trudno_zit_v_rossii_bez_nagana/glava13generator2.jpg
Если не изменяет память тот же Каразин 1809-1811 г. пытался задействовать атмосферное электричество для получения оксидов азота.(Он даже проектировал специальный «электроатмосферический снаряд» — воздушный шар, усаженный металлическими остриями).
Кстати у Nazgulа на самлибе есть неплохой рассказ — если кратко (Вводная: целых 357 человек оказались в 1628 году на берегу Байкала. Все необходимое для выживания им надо срочно сделать и добыть своими руками. Производственная база — где-то уровень гаражного кооператива).
Т.е не совсем голые и босые попаданцы, но может и есть в этом какое-то рациональное зерно ?
Надувательство вроде холодного термояда Росси или EmDrive.
Кстати, для селитряниц очень интересным сырьем может выступать обычный куриный помет.
Известно, что всего за 2 месяца, помет теряет до 50% азота в виде АММИАКА, который так необходим, т.е. прямой ответ на вопрос:
>Вопрос при этом один — а где взять аммиак?
Известно, что азота в помете до 2% от массы, т.е. за 2 месяца можно получить до 1 процента от массы помета. Остается вопрос, а где брать такой объем помета?
Ответ прост — птицефабрика! Причем никаких проблем для организации птицефабрики на 100. тыс голов птицы (около 1 тонны помета в сутки!) даже в средневековье нет.
Причем куриное перо так же очень богато азотом, но в более связанном виде.
Далее, такая птицефабрика так же сможет обеспечить продуктами (мясо птицы, яйцо) целый город.
Фактически, можно советовать попаданцу начинать пороховой заводик с птицефабрики.
Если интересно есть предварительный расчет необходимого на птицефабрику в 12-16 веках. По моим расчетам на фабрику в 100 тыс. голов птицы требуется не более 200 половозрелых + 100 их помощников (их же дети). Т.е. ~300 человек. Т.е. средневековая деревенька может обеспечивать крупный город птицей и яйцом.
Так же есть проект селитряного завода с учетом наличия птицефабрики (вышеописанной), на ~300 кг. селитры в месяц, причем с условием извлечения из помета не более 50% аммиака. (это после выхода на полную мощность). Что так же после 2-х месячного извлечения необходимых минералов сваливается в компостные кучи, для получения удобрения.
Несколько таких птицефабрик и селитрозаводов могут обеспечить потребность в калийной селитре небольшого княжества (типа Московского).
1) Где будем брать цыплят бройлеров? Старые породы по продуктивноси в разы хуже?
2) Где будем брать стройматериалы, позволяющие обеспечить гигиеничность и стерильность внутри курятника? Без этого и без антибиотиков болезни будут регулярно выкашивать все поголовье
3) Как без компьютеров контролировать в условиях большой скученности температуру и влажность?
4) Отдельная песня — получение сбалансированного комбикорма — там должны быть все потребные минералы и витамины, курица то не гуляет.
5) Сколько, в отсутствие автоматики, потребуется людей чтобы непрерывно кормить, поить и ухаживать за 100 тысячами кур?
6) Чем будем курятник освещать?
Это только то, что сразу пришло на ум
Все вопросы решаемы, кроме селекции.
Стройматериалы — дерево и ивовый прут в саманных помещениях (саман прекрасный материал в данном случае, летом прохладно, зимой тепло).
Контроль температуры решается меньшим числом голов на квадратный метр, современной курице на птицефабрике отводят 30х20 см. площади. В условиях меньшего размера куры, на том же пространстве могут спокойно быть 2 головы. Т.е. даже при современных нормах с той птицей проблем не будет. Сбалансированное питание:
г) Корма (сут. на 1 голову):
г1) Кукуруза дробленая – 30 г.
г2) Ячмень пророщенный – 25 г.
г3) Просо – 15г.
г4) Рожь дробленная – 10 г.
г5) Мясокостная мука (говяжья, свиная) – 15 г. (опарыш, черви земляные и т.д.)
г6) Люцерна/клевер/рубленные кукурузные стебли – 15 г. (только в летний и осенний период)
г7) Морковь/тыква – 10 г. (только в летний и осенний период)
г8) Рыбий жир – 5 г.
г9) Вода – 250-300 г.
Всё очень даже просто. Это нормы для современной птицы. Можно спокойно резать на 30%.
Важен порядок, т.к. сначала надо кормить зелеными кормами, и только после того как птица съест давать сухие, воду давать в поилках, вылепить глиняную поилку очень просто, сам делал, единственная её проблема — контроль остатка воды, в стеклянной банке контролировать легче.
5) Людей понадобится ровно 150 на 1 смену, работа в 2 смены по 9 часов, на оставшееся время остаются только охранники и работники инкубатора. Кстати, инкубатор единственный работает в 3 смены по 8 часов.
6. Да, свет это проблема, но на самом деле — это проблема питания, ибо правильное освещение вызывает у куры чувство голода. Решается проблема просто, теми же слюдяными окнами и полированными поверхностями (медными или посеребренными). Отраженное освещение издревле применялось и мастера такого освещения были.
Вопрос тут, кстати, не стоит в дороговизне, т.к. стоимость пороха покрывает все издержки. Кстати, это еще и вопрос безопасности, т.к. имея свой порох не зависишь от поставок.
1) Ни дерево ни саман не гордятся абсолютно — оба материала сильно гигроскопичны и хорошо держат влагу. Идеальный условия для развития болезней. Честно говоря, затрудняюсь придумать даже какой нибудь несвоевременный материал с нужными свойствами кроме стекла и глазурованной плитки. И то и другое в те времена экстремальный дорого, только для домов богачей в скромных количествах.
2) Контроль температуры это не количество голов, это удержание температуры и влажности в узких диапазонах по всему объему курятника. В современных условиях это решается кучей датчиков и исполнительный устройств, управляемых компьютерами. А в средневековье? Толпой крестьян с термометрами и опахалами?
3) Рекомендую поинтересоваться, когда в Европе стали массово выращивать кукурузу. Кроме того, у тебя не все компоненты присутствуют — песок, к примеру, курице нужен. Кальций опять же — означен ого количества костяной муки недостаточно. Ну и даже твой корм — приготавливать его в больших количествах в условиях средневековья будет сверхзадачей.
4) Откуда взята цифра 150?
5) Крошечных слюдяных оконцев недостаточно даже людям. Без искусственного освещения клетки идёт со располагать в один слой с широкими проходами. Что при заявленной тобой численности выльется в грандиозное по размерам сооружение. При этом всю крышу придется сделать прозрачной и все равно зимой света будет не хватать.
При этом сама идея делать селитру прежде всего из птичьего помета вполне здравая. Но вот птицефабрика — это прежде всего современные технологии, а не какая то супер идея, попаданцу оно абсолютно не годится.
1. Чушь! Саман — прекрасный материал, первые птицефабрики (инкубаторы) в СССР делались из самана. Идеальное решение.
2. Это не большая уж необходимость, это нужно для РАВНОМЕРНОГО роста, т.е. что бы 3-х месячная кура была похожа друг на друга и имела СТАБИЛЬНУЮ яйценосткость. Это просто американский подход, в средневековье можно позволить себе разброс в массе и яйценоскости даже в больших приделах.
3. Если это 16 век и выше, то не важно, заказываешь маис и начинаешь его производить, и насрать, выращивают его в европе или нет.
4. Удвоенное число от современного, сейчас достаточно 60-70 человек. Ну, даже если производительность труда будет ниже, всегда можно еще найти обеленных холопов.
5. Достаточно, поверь, дикая кура живет (жила) в степях и подлесках. Напомню, средний покрой степи — 60 см. Т.е. кура жила под 40 см. навесом из степных трав в достаточно влажной среде. Сухое место было необходимо только для кладки яиц. Там вообще свет не столь необходим для жизни, а вот для яйценосткости ОЧЕНЬ! Т.е. свет влияет на количество яиц, которые сносит кура, а так же, чем больше света, тем кура больше по масе.
————————
Ну да, даже если не делать птицефабрики (опасаясь всего на свете =) ), а собирать куриный помет о дворам, то тоже очень годная идея.
А и да, у моей бабушки (живет одна сейчас 89 лет), во дворе 20 кур, 20 уток, 6 гусей. А во времена кровавого Сталина (49 год.), бабушка + три сына имели подворье в 100 и боле курей, в 60 уток, 30 гусаков, 5 свиней, 3 коровы и другая живность (по мелочам). И это одна женщина (вдова), после войны, не считая работы в колхозе (трактористка).
Про куриц во дворе все понятно, но это принципиально иная вещь нежели птицефабрика, где большую часть вещей, выполняемых вольной курицей самостоятельно должна обеспечивать фабрика
*Про куриц во дворе все понятно, но это принципиально иная вещь нежели птицефабрика*
Ввести натуральный налог на сдачу куриного помета всем, имеющим кур.
А теперь представьте как болезнь выкашивает за неделю всё поголовье.
На сколько я знаю, на современных птицефабриках кур очень интенсивно пичкают антибиотиками и прививками.
Антибиотики чтобы массово — вряд ли, а вот прививки обязательно. И это при том что внутри современных птицефабрик практически стерильно. В условиях средневековья же скученное содержание хотя бы пары сотен кур — смертельный трюк.
Вы немного не правы, вот честное слово, смотрите в общем:
https://www.youtube.com/watch?v=tLjtVNp8a-s
Это на самом деле все избыточно, и как говорится заточено для УМЕНЬШЕНИЯ персонала и увеличения производительности труда. Кстати, заметьте, стекла, пластиковые, НЕ ПРОЗРАЧНЫЕ.
Вот вам типовая птицефабрика, немного разрушенная, но реально, её можно привести в порядок за 2-3 недели/бокс при 20 человеках персонала: https://www.youtube.com/watch?v=G1uQKxuxp_w
По поводу же стерильности, тут такая фишка, если хочешь крупную птицу, не способную перемещаться самостоятельно, и при этом быстро, то корми её стероидами, но знай, что иммунитет тогда будет ни к черту, тогда думай о стерильности.
Первой проблемой для содержания птицефабрики может оказаться отсутствие стабильного поступления необходимого количества корма. А если уж с выращиванием кормов проблем нет — то аммиак в нужном количестве быстрее и проще можно получить брожением бобов (фасоли, гороха, сои), можно также попытаться получать аммиак и из ботвы тех же культур, клевера и т.д. А птицефабрику уже параллельно строить.
Антибиотики дают в лошадиных дозах. И птицефабрика — режимное предприятие похлеще военного завода.
В России научные основы ведения птицеводства еще в XIX веке начали разрабатывать такие талантливые ученые и практики как М.И. Дьяков, В.В. Фердинандов и др. Основоположником научного подхода к птицеводству в России считается И.И. Абозин, который первым в мире разработал сравнительную оценку кормов для птицы.
На заре XX века настоящую революцию в мировом птицеводстве вызвала искусственная инкубация, начало которой было положено в США и Канаде. Она ликвидировала необходимость в наседках и позволяла регулировать количество и сроки вывода молодняка, повысить его выводимость. Это событие было первым шагом к индустриализации отрасли.
В 20-х годах в связи с развитием общественного птицеводства в нашей стране возникла необходимость в создании крупных инкубаториев для воспроизводства поголовья. В Пятигорске была построена первая инкубаторно-птицеводческая станция. Выпуск крупных инкубаторов был налажен в 1928 г.
При создании инкубаторов отечественные ученые часто заимствовали опыт зарубежных конструкторов.
Начало развития промышленного птицеводства в нашей стране было положено созданием в начале 30-х годов XX века в Подмосковье первых птицефабрик, которые должны были снабжать население столицы свежими птицеводческими продуктами в течение всего года.
Советскими учеными и специалистами птицефабрик были разработаны основы принципиально новой технологии круглогодового воспроизводства птицы, выращивания молодняка и содержания промышленного стада кур в клетках. Внедрение такой технологии на птицефабриках Подмосковья обеспечивало эффективное производство продукции. По своей организации оно приближалось к процессу производства в промышленности.
——————————————
Какие НАХРЕН АНТИБИОТИКИ И ПРИВИВКИ В 20-х годах 20-го ВЕКА????
ВЫ вообще о чем?
Первый зарегистрированный крупный падеж птицы на птицефермах произошел ВООБЩЕ в 60-х годах и то в США (ньюкасслская болезнь, емнип), до этого были мелкие, локальные и ничего не значащие случаи.
ЕМНИП, падеж случился из-за НЕПРАВИЛЬНОГО КОРМЛЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СТЕРОИДОВ!!!!
Т.е. перекормили куру химией желая увеличить выход мяса. Вот и случилась ПЕРВАЯ эпидемия из-за ОСЛАБЛЕННОГО иммунитета из-за стероидов!
Люди САМИ довели птицу до такого состояния. А вообще куры очень даже НЕ ПРИВЕРЕДЛИВЫ, а иногда оставались ЕДИНСТВЕННЫМ подспорьем при падеже скота!
Болезни возможны:
1. При неправильном уходе. (В корм попадают экскременты больной птицы (чаще всего крупной, дикой), помещения не очищаются от экскрементов (идеально — 2 раза в день очищать, менять подстилку на новую)
2. При неправильном питании. НЕДОСТАТОЧНОМ в большей степени и не богатом витаминами и микроэлементами.
3. При ослабленном иммунитете. Применение стероидов, ускорителей роста мышечной массы и т.д.
———————————————
Короче, если над птицей не издеваться, то все будет в НОРМЕ! Не нужны ни лекарства, ни вакцыны. Да, эпидемии будут случаться, раз в 3-5 лет, чаще всего эпидемия будет локализована в одном из птичников, т.е. если ферма на 100 тыс. птиц, с 10-ю птичниками по 10 тысяч птиц, пострадают от эпидемии эти 10 тысяч, остальные 90 тысяч останутся (при правильном уходе и соблюдении мер безопасности) не зараженными.
При нормальном ветсаннадзоре. А попаданец ветеринар? Иначе местные будут лечить продергиванием красной нити.
Вы попробуйте попасть на птицефабрику. Это реально сложнее, чем на военный завод.
Я там работаю, =) правда в коммерческом отделе.
мелоидный порошок-пыль из сушоных насикомых..
А в Солекамске какую соль добывают? Не калийную ли селитру?
Соль в Соликамске, соль. «Пермяк — солёные уши».
Нет, не селитру. Селитру добывали только на островах в океане, которые служили промежуточным пунктом для перелетных птиц.
Хуже того — просто сухих островов с запасами гуано — дофига. Но это совсем не селитра (хотя как сырьё при случае — отличное).
А вот условия, в которых нитраты оттуда «сами» перекристаллизуются в калийную, и где-то сконцентрируются в ископаемых количествах… Это такая экзотика, что непонятно, как они нашлись хоть где-то.
>>>Селитру добывали только на островах в океане, которые служили промежуточным пунктом для перелетных птиц.
Это немного не так…
В России есть Селитренное городище, во времена Золотой Орды там была ее столица…
Погуглите, там много что сохранилось/откопали
В пещерах Инкермана в Крыму есть селитра…
Еще селитра была в Нитрии в Египте, ныне озера Вази-Нитрун…
В Чехии насколько помню…
Да много еще где.
>>>Селитру добывали только на островах в океане, которые служили промежуточным пунктом для перелетных птиц.
Еще в низовьях Волги много мест где селитру добывали во времена Петра I
В частности Красный Яр на протоке Бузан верстах в 30 от Астрахани…
Ну и Шаренный бугор само собой… он же в просторечии Жареный… 🙂
> Еще в низовьях Волги много мест где селитру добывали во времена Петра I…. и т.д.
Если в пещерах изредка что-то бывает, спасибо мышкам — то по остальным моментам хотелось бы конкретики. Что именно, кто и как нашёл, объём добычи, источник.
Потому как из общебиохимических соображений — верится плохо. Ну или механизм образования в студию! )
Добывают KCl — удобрение, как отход получают NaCl — соль.
Откуда тогда название «УралКалий»?
Нас не катион интересует, NaCl или KCl — пофиг :).
К сожалению, ископаемая селитра была только в Чили, ну и в Китае чуть-чуть… Нитрат — вещь биогенная, и очень редко где накапливаться может.
Гуано с острова Науру — это и есть селитра?
Нет. Сырьё.
*Гуано с острова Науру — это и есть селитра?*
Нет. Это, скорее фосфориты. Ну или нитрофос.
Кстати интересно,а никто не исследовал зависимость появления массового производства чёрного пороха и соответственно массового использования селитрянниц под военные,а не под агропромышленные нужды,в виде азотного удобрения,и уровень урожаев в тех странах и соответственно на цену продовольствия и фуража?А в связи с этим и изменение общего уровня жизни и благосостояния граждан.
Ведь чем больше селитры уходит в дым(порохом),тем меньше оно возвращается обратно в землю и соответственно тем быстрее тает плодородие почвы и беднее с каждым годом урожаи…
Получается что порох может ещё убивать и опосредованно,так как обедненее почвы,без удобрений ушедших изготовление в пороха,часто вели к новым захватническим войнам или же просто к массовому голоду и переселению народов!
Никто не знал о свойствах селитры как удобрения вплоть чуть ли не до Петровских времен.
А если бы и знали — производство селитры было копеечным, клубеньковые бактерии не справлялись.
Оказывается, нитраты образуются при силосовании:
The ensiling process produces «silo gas» during the early stages of the fermentation process. Silage gas contains nitric oxide (NO), which will react with oxygen (O2) in the air to form nitrogen dioxide (NO2)
Это же двойной профит 😉
Силосование — процесс сквашивания травы, аналогичный сквашиванию капусты. Широко распространилось лишь в конце 19 века. Несмотря на то, что сквашивание еды с целью ее консервации — очень древняя и распространенная по всему миру технология, достойная отдельного топика. Сквашивают не только капусту, но и рыбу и даже мясо. Рыбу квасят ВСЕ народы, живущие рыбным промыслом. Они же квасят мясо китов и тюленей. Процесс политкорректно называют ферментацией 😉 Уж очень сильный запах издает ферментированная еда ))
Замучишься улавливать оксиды азота из силосного газа. Так же, как и метан, образующийся при компостировании.
> Замучишься улавливать оксиды азота из силосного газа. Так же, как и метан, образующийся при компостировании.
Они растворяются сами в воде, в массе силоса.
Но кислота ведь там как раз консервант, азотную и азотистую от молочнокислой не отделишь.
Так-то можно бы известкового щебня насыпать на дно… Но тогда и молочная кислота будет реагировать, а это ка краз то чего не надо.
Меня Круз застыдил, и потому я решил поделиться соображениями о селитрянницах.
Сразу предупреждею что селитру я не делал и что все соображения только теоретические
Итак, давайте начнём с процессов в куче.
При разложении органики микроорганизмами выделяется, в числе прочего, и аммиак.
Выделившийся аммиак надо «поймать» водой.
Затем уже другие микроорганизмы окисляют растворённый в воде аммиак, и он превращается, растворяясь в воде, в азотную и азотистую кислоты.
Эти кислоты ловятся либо известняком, либо поташем, становяся селитрой.
Вроде всё просто.
Теперь мифы, и «то чего я бы делать не стал»
(1) «селитра зреет годы» — это миф!
Аммиак выделяется при гниении. Если всё перегнило в компост, то никакого аммиака не образуется, и нет смысла чего-то ждать.
Навоз копытных полностью перегнивает за недели. (Зависит от поступления воздуха, но при мало-мальском поступлении — 6 недель пожалуй маскимум). Человеческие фекальные массы требуют больше времени (опять таки, зависит от поступления воздуха.) Но за пару лет даже и человеческие фекалии разлагаются даже и вообще без воздуха, анаэробными бактериями. При поступлении воздуха опять таки за пару месяцев сгниёт в труху.
Конечно можно бы постепенно подкитывать свежий компост. Но ЗАЧЕМ? Не лучше ли дождаться полного разложения, убрать компост и положить свежий навоз?
Поэтому я бы сделал кучу двух-этажной: внизу длинное корыто с МЫТЫМ известковым щебнем, прикрываем плетнем, а на плетень слоями навоз и солому (опилки, торф, ….)
(2) «Кучу нужно ворошить» — это миф!
Более того — кучу ворошить не стоит.
Ворошат кучи чтобы обеспечить подход воздуха и ускорить процесс. Но проыесс и без того быстрый.
Зато ворошение черезвычайно трудозатратно, и самое главное, при ворошении теряется захваченный газообразный аммиак.
Надо ли ускорять процесс ворошением? Я уже сказал что процесс и без того достаточно быстрый. «Достаточно» — это сколько?
А столько что его … лучше бы замедлять, а не ускорять.
Кроме того, обеспечить доступ воздуха к навозу лучше бы конмтрукцией кучи (олщиной слоёв навоза и соломы).
Зачем замедлять — а дело в температуре: при разложении навоза температура поднимается до 70 с лишнис градусов(!)
Выше она не поднимается потому что микроорганизмы дохнут(!)
А те бактерии, которые прерабатывают аммиак в кислоту — они и без того не терпят высокую температуру. То есть их-то надо бы охлаждать — а как? Ну вот можно водичкой охлаждать, или хотя бы слои соломы делать потолще, чтобы они там могли выжить.
Но ворошить смысла нет ни малейшего при любом случае.
(3) «поливать кучи мочёй».
Это то чего я бы делать не стал.
Дело в том что мочу много эффективнее перерабатывать в простейших реаторах, по «улучшенному» швейцарскому методу (бочка + ушат — вот и весь реактор), прямо на месте её «производства»: поставил такой «реактор», и пусть себе накапливается селитра.
Переработка же мочи в селитряной куче гораздо менее эффективна, и сильно трудаёмка: мочу нужно собоать, оттранспортировать, потом поливать ей… Зачем нам эти проблемы?
Поливать лучше чистой водой, причём холодной, для охлаждения кучи (см. часть 2). Я бы просто положил свершу деревянный желоб с кучей прожженных шилом дырочек, и заливал бы туда воду.
Кстати воды надо бы лить довольно много, как для охлаждения так и дял связывания газообразного аммиака. Да и для гниения влага нужна. Конечно чать влаги в навозе. Но оттуд аона быстро выпаривается.
Все эти варианты (селитра из органики) мало эффективны.
Если брать в расчет возможность получения постоянного тока (хоть из примитивной батареи — свинец/медь в кислоте-уксус), то проще получить бертолетову соль.
Из неё сразу выход на пороха и капсюль !
Не проще. Нужна азотная кислота. Ее можно получить прямо из воздуха электричеством, но требуемые мощности значительны, порядок — где то киловатты на грамм селитры. Батарейкой из фонарика не обойтись.
Киловатт на грамм это интересно.
Десяток киловаттЧАСОВ на килограмм ближе к правде.
Я примерно по памяти, вспоминая историю с недостроенной Петрозаводской кажется азотной фабрикой 1913-го года. Ну тут что один киловатт что десяток киловатт без турбогенераторов не получить, а где б их быстро взять попаданцу то..
не понял, причем тут азотная кислота ?
Бертолетка легко получается электролизом раствора KCl, можно взять NaCl — обычную соль и потом с поташом сделать обмен на калий.
А как бездымный порох без азотной кислоты получать? да и гремучую ртуть в азотной кислоте получают. Я правильно понимаю что селитра нам нужна для получения азотной кислоты?
А бездымный порох нам и не нужен. Я говорю о альтернативе ЧП. Плюс бертолетка дает капсюль, двойная выгода.
Получение азотной кислоты, БП, динамита и прочего — это можно, но тербует прежде всего навыка. Без него, даже имея готовый рецепт, много шансов запороть что то и себя угробить)))
Ну тоже вариант. Хотя слышал что хлоратные капсюли не очень надежны. А есть какая то примерная оценка требуемой мощности на грамм той же бертолетки? Порядок там.. миливатты или киловатты.
Капсюли и сейчас используют бертолетку — «Одним из распространённых ударных составов является смесь гремучей ртути (35 %), сурьмы (25 %) и бертолетовой соли (40 %). Гремучая ртуть обеспечивает воспламенение, сурьма — высокую температуру горения и пламя, бертолетова соль снабжает реакцию кислородом, обильно выделяющимся при её разложении. Состав применяется в охотничьем капсюле «Жевело» (фр. Gevelot).» Это из Вики.
Можно играться с составами для достижения оптимальной смеси и снижения осечек. Но нужно понимать, что лучше не заучивать эти %, а знать, что при наличии бертолетки достаточно её смешать с горючим и эта смесь от удара воспламеняется!
Так же как удар молотка по головке спички вызывает взрыв в 99% случаев (сейчас там бертолетка + Р4S3), а ранее — «Головки в спичках Джона Уокера состояли из смеси сульфида сурьмы, бертолетовой соли и гуммиарабика (камеди — вязкой жидкости, выделяемой акацией). При трении такой спички о наждачную бумагу (тёрку) или другую достаточно шершавую поверхность её головка легко зажигается.»
Селитряницы — это примитивные кучи ковна и толпа тупых пейзан (или рабов) с деревянными лопатами. То есть, что нужно для попаданца 🙂 А если он может электричество, то тратить этот ресурс на изготовление селитры тупо.
Основная проблема селитры — большое время получения. При наличии нескольких лет и людей в подчинении — не проблема.
На мой взгляд всё упирается в обстоятельства и возможности «попаданца».
В одних обстоятельствах рациональней будут селитряницы -> дымный порох + кремниевый замок
В других — таки сразу ГЭС и технологии захвата атмосферного азота -> пироксилиновый порох + капсюли (и многое другое).
Да и что касается селитряниц — влияющих факторов море. Климат, доступное сырьё, технические возможности — всё это (но не только) влияет на организацию процесса (технологию производства), а соответственно, и продуктивность. Вот только в любом случае — это доиндустриальная технология.
Но, в некоторых обстоятельствах может пригодиться…
Мда уж) как все у вас просто бац птицефабрика бац селитра на армию бац людей сотни))) интересно взять а от куда появятся эти люди? Или они все прям сразу поверят в светлое будущее обещанное поподанцем и кинуться на голом энтузиазме строить )))
По моему даже если поподанчество реальность вдруг процентов 70 погибает в первый год 29 батраки да рабы остальные может как то и устроятся ну уж точно не властелинами) максимум какой нить самый обезбашеный без знаний о составе порохе и т д получит шпоры или пару сотен душ крепостных)
Почему вы отбросили огромный пласт попаданчества — перенос сознания? Что, у какого-нибудь дворянина с попаданцем в голове не будет людей и ресурсов?
Если только первобытное племя примет. И ты такой неуклюжий и не приспособленный чудом а по другому не как. сможешь убедить что твои ноу-хау именно то что нужно и жизнь облегчает тогда да шанс есть вот только чтоб слушали надо из себя что то представлять или чем то владеть. Но скорее даже не будут ждать пока выучишь язык да сможешь их прогрессу научить убьют да седят в жертву принесут или примут но через пару недель ты сам их жизни не выдержишь и так и здохнешь выйчив десяток слов которых мало чтоб учить и просвещать
Первобытное то как раз примет-там умение работать головой стоит многого. А вот столетиями живущие в неизменных условиях крестьяне как раз таки потащат на костёр.
Это не аргумент против этой статьи, это аргумент против всего попаданчества вообще. Вопрос как вообще легализоваться в обществе, выучить язык и что делать чтобы не убили в первый день — это совершенно другой вопрос, не связанный ни с селитряницами и порохом, ни с какой-бы то ни было технической статьей на этом сайте.
Не кто не искал аргументы против пороха или поподанчества) просто большинство статей мягко говоря нелепы) для начало хоть возьмите ружьецо да на недельку в тайгу романтика же отпуск в тайге как раз если сможите придумать что нить для облегчения плюсик и можно писать статью по практике а не по теории ))) вот и будет на случай БП или попаданчества)))) как раз то что поможет)))
Ну кагбэ доводилось и в тайге с ружьецом и в восточноевропейских лесах без ружьеца и еще дофига чего. Тут вполне пристойный срез постсоветского человечества собрался, людей с серьезным туристическим опытом должно хватать.
Я этот сайт воспринимаю как помощь авторам книг с попаданцами, чтобы те хоть как-то представляли себе сложность и осмысленность тех задач, которые они своим попаданцам поручают. Если, скажем, автор хочет чтобы попаданец наладил производство пороха в Древнем Риме в помощь восставшим гладиаторам Спартака, ему надо понимать что для этого недостаточно знать из чего порох состоит, надо еще и понимать что требуется для того чтобы получить эти самые составные компоненты, какое время и усилия для этого требуется и так далее.
При этом вопросы как именно попаданцу войти в контакт со Спартаком и в чем-то его убедить, откуда попаданец знает латынь и насколько она похожа на язык на котором говорили в Древнем Риме тех времен и как он вообще выжил первые дни ничего не понимая в происходящем — это вопросы из совершенно других областей.
Конечно понятно что это сайт не для тех кто попал))) но смотри чатаем щас книгу и именно попал тут же все наделал)))и конечно понимаю что это фентази точнее фантастика надо же хоть реальности чуть добовлять))) а если уж судить то если попаданец вдруг оказался с магическим уклоном и такой прям стал маг))) более реалистичная чем когда он на коленях чуть ли не атомные бомбы делает)))) конечно на вкус и цвет кому то кажется что интереснее читать про ленкоры против флота древних римлян а кому то может моя критика как читателя поможет написать книгу чуть в другом ключе))))
Сразу сниму непонятную часть))) моё мнение) что стать магом шанс один из миллиарда))) но то что попаданец может создать чуть ли не 20-21век ещё меньше))) латинских цыфр нету поэтому века арабскими пищу)))
Латинские цифры это большие буквы на латинской клавиатуре. И кстати я вижу что скоро понадобится докинуть еще скобок.
Что до попаданца-мага, то у этой идеи есть одна проблема. Попаданца отличают от аборигена только две вещи — послезнание (кто выиграет битву при Азенкуре) и знание продвинутых технологий (как сделать паровоз). И если он не использует ни того ни другого, то он просто не нужен. Книга о крутом маге не изменится ни на йоту если маг не попаданец из Урюпинска XXI века а местный житель из села Малые Гоблины. Послезнание в магическом мире у него отсутствует просто в силу того что это не наш мир, остаются технологии.
В принципе можно придумать такую магию, в которой будет преимущество именно у попаданца. Но зачем?
Можно придумать магию, которая будет помогать попаданцу обходить технологические сложности. Скажем, если существует заклинание, которое дает дереву прочность стали, попаданец может создать артиллерию (даже нарезную) не развивая металлургию — сделать деревянную пушку с нарезами и упрочнить заклинанием. Но знания о порохе ему в этом случае понадобятся все равно.
И вот тут как раз снова может быть полезен этот сайт — он дает представление о сопутствующих трудностях, о которых многие заранее не задумываются. Применительно к данной статье — персонаж может применить какое-нибудь заклинание ускоряющее гниение чтобы селитра в яме «созрела» не за два года а за три дня. Но для этого персонаж (и автор!) должен в принципе знать что селитра должна созревать.
Собственно, о том и речь что надо добавлять чуток реальности. Дело, однако, в том, что магия и ее возможности зависят от автора полностью, а технология — нет. Поэтому ни о каком добавлении реалистичности к ситуации «попаданец с чисто магическим уклоном» даже речь не идет. Можно обсуждать внутреннюю непротиворечивость конкретной реализации магии, можно говорить о том насколько интереснее или наоборот скучнее она сделала книгу — а о реалистичности бессмысленно.
Послезнание у попаданцев в магические миры бывает, причем не так уж редко. Если попадает попаданец в мир, с произведением о котором знаком.
> И если он не использует ни того ни другого, то он просто не нужен
Вы забываете, что попаданец отличается от аборигена еще и набором культурных и моральных ценностей. И даже без послезнания и технологий попаданец априори ближе к читателю, чем абориген.
Например, фильм Последний самурай — Том Круз чем не попаданец из США 19 века прямиком в феодальную Японию? Он не прогрессорствует и не знает будущего — но вполне понятного нам, зрителям, человека с менее понятной культурой — это интересно.
Если перегнать азотную кислоту пару раз, она очищается помимо всего. Динитрат целлюлозы получаем простым нитрированием без серной кислоты. Смешиваем с нитроглицерином и этилацетатом. Нитроглицерин стабилизирует динитрат целлюлозы и повышает азотистость.
Получаем жидкий порох.
Надо думать не о том, как селитру получить, а чем её заменить. Всяко проще будет.
Ну, уж коли тут упомянули получение азотной кислоты, то вместо селитры надо производить нитроцеллюлозу, а из неё — бездымный порох.
Смешиваем в равных пропорциях торф и уголь, поливаем все подпольной водой. При 20-25 градусов выхлоп селитры до 20 % уже через месяц. Куда там жалким селитряницам с их 5-7 % и годами созревания…. А если попаданец поумней будет то заделает из чугуния селитрянный реактор и кристаллизатор.
Гуано его на компост иль на биогаз лучше.
//А если попаданец поумней будет то заделает из чугуния селитрянный реактор и кристаллизатор.//
Вот это, пожалуй, самый интересный вариант. Пример такого биореактора здесь: Full nitrification of human urine in sequencing bath reactor, Yao Chen, 2009, Hong Kong. Сам реактор — это просто сосуд с барботером для подачи воздуха. Моча добавляется небольшими порциями и жидкость продувается воздухом в течение 10 часов, потом отстаивается, чтобы бактерии осели, и треть сливается, весь цикл длится 12 часов, после чего цикл повторяется. Периодически смесь подщелачивается, чтобы сохранялся оптимальный рН 7.2-8. Степень конверсии азота из мочи в нитрат более 90%, суточная производительность около 1 кг азота на кубометр емкости, т.е. 7 кг селитры. На стабильную работу реактор выйдет за 1-2 месяца, лучше всего сначала подрастить бактерий на неорганическом питательном растворе.
Одного реактора в кубометр будет достаточно для переработки мочи 75 человек (при нормальном питании), в год получится больше 2 тонн селитры.
«треть сливается»
Мы попаданци в 900 году.
Технически, как мы получаем «около 1 кг азота на кубический метр тары, т.е. 7 кг селитры».
Выпариваем и ждем кристаллизации?
Мы смешиваем с известняком или гашеной известью в нитрате кальция?
Это значит, что доливая в бак емкостью 1000 л каждый день ~1.1 кг азота в виде разбавленной втрое мочи (330 литров), на следующий день оттуда можно слить 330 л раствора, содержащего ~1 кг нитратного азота. После упаривания, добавления поташа и нескольких кристаллизаций получится около 5-7 кг селитры. Тут основная проблема это сильная разбавленность раствора, поэтому на выпаривания такого объема воды нужно очень много дров или другого топлива. Поэтому вариант с торфяными селитрянницами http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/selitra-i-selitryannicy-2-intensivnaya-nitrifikaciya/ может и лучше оказаться.
Мел или молотый известняк нужно добавлять в биореактор вместе с новой порцией мочи.
„ Мел или молотый известняк нужно добавлять в биореактор вместе с новой порцией мочи. „
Во что превратился этот «Мал или Молотый Известняк», стоя в бурлящей моче.
Когда (через сколько времени) удаляем из емкости «Известь или молотый известняк».
Как мы обрабатываем?
Что мы получаем?
Если очень упрощенно — в моче азот содержится в виде мочевины и/или карбоната аммония, т.е. в аммиачной форме. Бактерии получают энергию, окисляя этот аммиак кислородом воздуха сначала в азотистую, а затем азотную кислоту. Соответственно, при этом повышается кислотность среды, а этого бактерии не терпят, поэтому процесс останавливается. Если же добавить карбонат кальция, азотная кислота нейтрализуется до нитрата кальция, и нитрификация идет до конца.
Спасибо за разъяснения.
„ Если добавить карбонат кальция, азотная кислота нейтрализуется до нитрата кальция, и нитрификация завершается. »
Возникает вопрос: Известня́к (Известковый камень) или Гашеная известь?
Я думаю, что лучший вариант – это «Гашеная известь».
Мы можем придать ей форму, но для «Известняка» это очень сложно.
Мы можем придать трубчатую форму и частично погрузить в реактор, а частично на воздух.
Часть селитры будет окисляться в барботажном растворе, а часть на воздушной части труб из гашеной извести.
Получается, что «Попаданец» должен поставить на поток получение «Гашеной изветы», для которой необходима термическая обработка.
Требуется печь из топлива и огня, которая дает температура, зола и дым.
Когда мы поместим формы с гашеной известью в дым, мы также получим там нитрат кальция.
Из золы получаем калий K2CO3 из реактора из дыма получаем нитрат кальция, который конвертируем и получаем искомую калийную селитру KNO3.
Как то так?
гашеная известь — сильная щелочь, и если много добавить, рН может слишком повыситься, чего нитрифицирующие бактерии тоже не переносят, и могут вообще сдохнуть, для них оптимальный рН 6.5-8. Карбонат же кальция (мел, известняк, мрамор) в воде нерастворим, и реагирует с кислотой по мере необходимости, поддерживая среду близкой к нейтральной.
Вы написали:
„ 4eshirkot 08.02.2021 at 09:36
Можно еще проще: нитрозные газы поглощать в башне, хоть деревянной, наполненной влажными кусками известняка. Стекающий раствор кальциевой селитры переводить в калиевую султфатом калия. „
Ca(NO3)2 + K2SO4 = K(NO3)2 + Ca2SO4
Но попаданец, возможно, еще не получил сульфат калия
Карбонат калия K2CO3 легко получают из золы и:
«Превратить раствор нитрата кальция в нитрат калия …» … через Карбонат калия .
Наверное, этот процесс (дымовые газы — — нитрат кальция + Карбонат калия ) самый простой и тогда не нужны нитратные ямы=«селитряной земле» (месяцы и годы) или биореакторы мочи с барботированием воздуха.
Это все очень достижимо в несколько простых ходов и попаданец получает нитрат калия.
это относилось к регенерации отработанной кислотной смеси после нитрования, а не к получению нитратов с нуля.
//В первой статье мною был описан характер роста Nitrosomonas в жидких культурах в присутствии карбоната магния или кальция. Микроб фиксируется на крупинках или хлопьях карбонатов таким образом, что весь осадок равномерно заполнен клетками и под воздействием микроба со временем растворяется. Очевидно, для роста клеток необходим непосредственный контакт с углекислыми солями щелочноземельных металлов, до крайней мере в средах, не содержащих растворимых оснований или содержащих их в недостаточном количестве. Если карбонат находится в виде плотных комочков, не распадающихся в жидкости (например, нейтральный углекислый магний), то любопытно проследить, как под действием клеток, скопляющихся на отдельных комочках, карбонат исчезает и заменяется бактериальной зооглеей. Наблюдаемое в культуре фиксирование микроба на частицах щелочноземельных карбонатов и последующее растворение их, несомненно, имеют место и в природе. Таким образом освобождается углекислота, находящаяся в этих солях в связанном состоянии.//
//Nitrification of source-separated human urine to nitrate for discharging into sewers would provide a cost-effective option for inducing in-sewer denitrification as well as the control of sulfide production responsible for sewer odor and corrosion. Besides, human urine accounts for 75% of the nitrogen and 50% of the phosphorus in nutrient loadings for sewage treatment plant. Therefore, on-site nitrification of source-separated urine not only greatly reduces the nitrogen loadings on municipal sewage treatment works, but also saves substantial amount of nitrate dosing cost for controlling the hydrogen sulfide production in sewers. To realize this option, full urine nitrification, namely nitrifying 100% of the urine nitrogen to nitrate, is essential. No attempt was made in the full nitrification of human urine. This study was therefore motivated to investigate the possibility and performance of the full nitrification of human urine in a sequencing batch reactor (SBR). Human urine was collected from a specially designed non-flushing toilet serving students of the Hong Kong University of Science and Technology. Strategic cultivation of urine nitrifying sludge was adopted through synthetic urine-based inoculums, followed by progressive cultivation of sludge in a 3-L lab-scale SBR with human urine. Full urine nitrification was achieved in the SBR after a transitional period of 24 days. At a steady state, 89.9% COD and 99.7% ammonium nitrogen in the urine were removed at the COD and TKN loading rates of 1.2 kg/m3/d and 1.1 kg N/m3/d, respectively. Benefiting from the multiple-feeding pattern of the reactor, inhibition of free ammonia (FA) or free nitrous ammonium (FNA) on the nitrification activity became insignificant with around 3 times diluted urine. It was found that urine itself provided around 41% of the theoretical alkalinity required for the full urine nitrification process. The nitrogen content in the SBR sludge was found slightly higher than conventional activated sludge. Active nitrifying bacteria accounted for 9% of the total biomass in the SBR sludge, much higher than that in conventional activated sludge (only 3%). The SBR sludge was formed by dense and thick sludge flocs and around 10% of aerobic granules (around 1 mm in diameter), resulting in an excellent settleability (SVI5=40). //
при изготовлении пороха используется нитрат калия, так же известный по названием «Индийская селитра» или минерал «нитрокалит». В Ост-Индии находится одно из крупнейших месторождений, и гораздо проще везти от туда, чем добывать из дерьма и трупов, с неизвестным успехом, ведь дождь или повышенная влажность смоют на нет все успехи. Да и пруфов наверное не будет
Если у попаданца стоит задача получить максимум селитры при минимальном времени и затратах, из цепочки растения-люди(или скот)-селитрянницы стоит исключить среднее звено (если, конечно, мясо меньше нужно, че5м селитра). Нужно засевать отдельные площади люцерной или подобными бобовыми (люцерна накапливает азот очень эффективно, а к условиям малотребовательна — можно пустить под нее пустыри и поля с бедной песчаной почвой. по полям расставить ульев, люцерна прекрасный медонос), и загружать выращенные растения (вместе с корнями, где азот и накапливается у многолетних бобовых) в селитрянницы. А отходы от производства селитры нужно не забывать возвращать на поля (эти же, для люцерны, или как удобрение для злаков и всего остального).
В Японии селитру получали как раз в основном из растительного сырья (конечно, добавляя и человеческую мочу, и отходы производства шелка — они тоже богаты азотом).
Скот, помимо продовольственной пользы — ещё и концентрирует азот. В растительной массе, за редкими исключениями, концентрация белка для селитряницы маловата. Так что исключать не надо. Тем более, что сколько азота с мясом/молоком/сыром сожрали — столько его и выделели. До нуля он почти не окисляется в человеческом метаболизме.
Ну а то, что азотфиксаторы — первое звено в любом раскладе — это само собой.
В навозе азота 0,5%, на сухое вещество 1,5-2%. В растительном сырье 1-5% на сухое вещество. В моче азота действительно больше, почки как раз и случат для удаления продуктов азотного обмена.
А собрать все то, что коровы съели, возможно толкьо при содержании в помещении. Не поэтому ли маленькая Финляндия производила много селитры, что скот большую часть года в хлеву стоит? Или к каждлй корове ведро подвесить?
И, опять же, предложенный вариант может сходиться для БЫСТРОГО наращивания производства селитры, в несколько сезонов. Распахать больше земель, особенно малоценных, можно. А как в разы повысить поголовье скота, и тем более засунуть всех в стойла?
Да и то, что люди сожрали, тоже полностью не вернется, разве что если ввести смертную казнь за справление нужды в неположенном месте.
Вам известна рецептура селитряницы, гарантированно работающей на голом растительном сырье? Мне нет, и я сомневаюсь, что это легко разработать.
Да, сбор мочи и белкового мусора — дополнительная возня. Но без неё, подозреваю, вообще нифига не выйдет :).
Ну и ещё — перегон всей еды на порох — это куда хуже, чем смертная казнь за непоссание 🙂 Сдохнут все, население и так почти всегда балансировало на грани…
Меня серьезно озадачила тема селитрянниц ))). Порылся в сети — то что пока нашел говорит, что вопрос вообщем-то до сих пор открыт. В том плане — не особо мы понимаем процессы. Более-менее процесс стал понятен в 19 в., а на это время тема селитрянниц как таковых была уже не актуальна. Большинство исследовании касаются насыщения почв азотом в свете сельского хозяйства. Но это не совсем то. Интересны исследования по биологической очистке сточных вод (там те же процессы задействованы). Так вот цепочка процессов при образовании селитры: 1 аммонификация (процесс гниения разложения биотоплива с образованием аммиака), 2 нитрификация (процесс переработки аммиака до азотной кислоты) Процессы одновременные. И вот здесь возникают вопросы по максимальной эффективности. Максимум аммиака — это процесс распада белков, бобовые подходят, но навоз и моча уже продукт частичного распада белков, так что предпочтительнее, это по поводу биотоплива. Время самой нитрификации макс при оптимальных условиях 45 суток. Так что про 2 года — явный перебор. По времени аммонификации не совсем понятно — там от нескольких часов до дней. Но оптимальные условия при аммонификации и нитрификации не совсем совпадают. Там влажность и температура отличаются, а еще кислотность при процессах меняется и не совпадает (может разделить вообще). Но вообщем классическая селитрянница далеко не эффективна. Предки конечно молодцы, что смогли процесс воспроизвести, но особо не понимали, что делали, просто повторяли что работало. Я еще не понимаю что конкретно нужно улучшать, Но есть такой ориентир — 1 человек в сутки выделяет 14 г азота в связанном виде. Круговорот азота 100% вот и выходит с 100 — 1,4 кг селитры в сутки (плюс минус поллаптя )))))))). Главное условия правильные подобрать. А для средневековья это выше крыши.
Ага, где-то это уже обсуждали. Технологии, при всей «примитивности», можно считать утерянными — а исследовать оные в новое время никому не интересно было.
Там столько переменных с своей нелинейной кинетикой у каждой…
Микрофлора, температура, концентрации всего подряд, влажность, аэрация (!), время… Направить процесс именно в нитраты и их сохранить (часть микрофлоры и в газообразный азот работает, не говоря об улетающем аммиаке и утекающих растворчиках и синтезе расползающейся биомассы с тем же азотом…) — нихрена не тривиальная задача.
Даже сейчас исследуют
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4128746/
в столетних селитрянницах сократилась микробита. Только и ждет, когда подкинут корма.
Весьма, кстати, эффективная технология оказалась. Селитрянницы распологались в цоколе домов, загружали туда богатое азотом растительное сырье, сдабривали отходами шелкопрядов и мочой. И в достаточно суровом климате, и без огромных полей селитрянниц получали приличное количество селитры. И это был важный источник дохода совместно с производством шелка
Конкретно в этой статье, я так понял исследовали бактерии. Ну не совсем то. Такие исследования и для сельского хозяйства массово делают. Ссылки там интересные есть, только не открылись (((, может платные. Исследования наверняка проводились, просто все же тема не актуальная и не очень массовая. Просто я пока еще не нашел ))). Мне действительно стало интересно — насколько можно повысить эффективность селитрянниц используя современные представления о процессе и не выходя за рамки (ну или совсем незначительно)))) технических возможностей того времени.
есть волшебный сервис sci-hub.im (домен переодически меняется).
Баальшой вопрос, что они там намеряли. Биота — вещь динамическая, её видовой состав плывёт в зависимости от условий. Так что он явно сильно отличался от того, что было при работе кучи. По исчерпанию исходных видов жратвы — что в спорообразование не ушло, то сдохло и 16S потеряло — никакие клеточные стенки столько времени не спасут… и кстати, защита-то в зависимости от оных стенок — отличалась на порядки, что в сиквенсе ещё одну систематическую ошибку дало (бы).
Но главное — трупы там жрала другая биота — и не верю я, что что-то кроме спор могло столько времени прожить, в таком-то окружении. Это не в вечной мерзлоте законсервировать…
Так что как соотносятся результаты их секвенирования с реально работавшей биотой — никто не знает.
Ну и к инженерным вопросам и оптимизации состава — это отношения не имеет, ессно.
P.S. Возможно, имеет смысл разделить процессы — сначала разваливаем белки до аммония/карбамида (микрофлорой и/или кислотой), а затем уже N+3 — окисляем (опять же микрофлорой или катализаторами). Технологически — сильно сложнее селитряных куч, но и сильно проще Габера и К.
Собственно, такой процесс и в наше время мог бы быть интересен, на каких-нить правильных ГМО 🙂
У меня сейчас есть одна идея по раздельному процессу. Но так, мысль в слух. Моча в закрытых емкостях (условно бутыль) подвергается аммонификации с получением раствора аммиака. Процесс возможен без кислорода, температура 40. Далее нитрификация в теплице температура 30 — поливаем полученным раствором смесь поташа с известью. Проблемы — нельзя превышать влажность 60% но и ниже плохо. Обильный доступ кислорода (рыхление, почему-то перемешивание при нитрификации ухудшает). Основа может из основной статьи, костяной уголь с торфом. Но тут еще вопрос, на колонии нитрифицирующих бактерий органическая основа плохо действует. Для них идеально аммиак на неорганике. Но тут еще вопрос как собственно бактериями заселять среду. Но вообщем — метод тыка )))) попробовать, а там посмотреть. Жаль на практике нет возможностей по-экспериментировать.)))
Ещё момент — аэрация с аммиаком плохо дружит, если сильно не закислять (и полив им поташ/известь — мы его тупо потеряем — улетит. Калий надо вводить а финальной стадии, если щёлочью).
Но и слишком закислять — для окисляющей микрофлоры плохо.
Мог бы помочь перевод в карбамид, но это тоже не так чтобы тривиально…
Сейчас возможно крамольную мысль выскажу ))). Вообще все не так делается ))). Обычный классический компост (отходы плюс растительный наполнитель 50 на 50) при принудительной аэрации (допустим поддув организовать от ветряной мельницы) срок приготовления от 5 суток до 4 недель (там тонкости конечно есть, но не годы и даже не месяцы). Содержание нитратов 0,3-3 %. Со 100 кг компоста — 300 г — 3 кг селитры. Соотношение отходов (допустим моча, навоз и т.п.) на 100 кг компоста — 50 кг суточный выход от 50 человек. Причем расщепление белков — это не расщепление белков загруженных в компостную кучу, это в большей степени разложение белков микрофлоры возникшей уже в компостной куче ))). Так что вообще на растительном топливе можно делать. Но там соотношение 50 на 50 свежая зелень к сухой (условно) все равно соблюдаться должно. Это все тонкий баланс перехода одной микрофлоры в другую. Он самоподдерживающийся и саморегулируемый, но легко нарушаемый изменением условий (температура, влажность, неверное соотношение компонентов, кислотность). И вот здесь крамола — добавления чего-то другого, известь там, поташ, подавляет процессы. Причем конкретно так подавляет — вот 2 года и созревает )))
Принудительная аэрация, боюсь, и аммиак унесёт и влагу. Режимы подбирать под рекуперацию, да и общий массообмен — то ещё развлечение будет. При сомнительом выигрыше — ну его нафиг.
Белки микрофлоры — они на том же азоте выросли, с КПД<100, так что это скорее минус — микрофлору желательно оптимизировать под чистый катаболизм.
С чисто растительном сырьём я вижу 2 основные проблемы: 1) без карбамида направить основной путь азота в катаболизм, причём именно нитратный (биомасса будет пытаться расти в избытке углеводородной энергии — и это плохо, азот будет уходить в синтез белка) и 2) при низких концентрациях нитрата — хрен его выделишь из этой чачи…
Кстати, насчёт извести/поташа — не исключено, что он помимо обмена катиона — ещё и микрофлору придушивает в сторону правильного катаболизма… Но да, есть смысл попробовать добавлять их именно в конце созревания… как, кстати, во многих рецептах и описывается.
http://agro-in.cap.ru/sitemap.aspx?id=1690564
Вот интересная статья. Но вообщем большинство других схожи.
Насчет влаги — поддерживать нужно конечно, но иногда при компостировании и сушить приходится. Аммиак, возможно и уходит, но не отмечаются значительные потери. Результат компоста — насыщенность азотными удобрениями, а если технология этого добивается, значит работает. Причем добавление извести как раз отмечают что способствует потерям аммиака.
Белок и в растениях есть, причем в некоторых, прям вообще в серьезных концентрациях.
И еще, лично я, да и многие ))) подходят к этому не совсем с той стороны. Это биохимический процесс, а не химический. Здесь работает экосистема. Последовательность образования определенных популяций бактерий и микроорганизмов которые сменяют друг друга в определенной последовательности. И в строго определенный временные рамки в зависимости от условий.
Насчет низкой концентрации, тут да, прям серьезных данных я пока не нашел, только ориентировочные. Но на самом деле при приготовлении в сроках неделя-месяц можно и поэкспериментировать. И с добавлением чего-нибудь, и с биотопливом. Главное это простая доступная схема, сроки — реально на промышленных установках 3-5 суток, там блин конвейер ))). А как я уже прикинул самый плохой выход — 300 г с 50 человек в день — 100 кг — в год. берем 90 % потери ))) 10 кг в год. А что такое 50 человек — численность деревни. Деревня — условно выставляет 1 конного воина. (Средневековье, мы же рассматриваем временной промежуток до 1600 года, после уже технически можно и на другие способы переходить). Так что мы можем вполне себе без особых сложностей можем обеспечить дымным порохом 100 % армии феодальной эпохи. Или античности.
По компостной статье — так в компосте переводить N+3 в N-5 не требуется… соответственно, задача — не слишком потеряв в общем азоте — обезвредить всю компостируемую дрянь. У селитряниц — всё же другие цели.
> Белок и в растениях есть, причем в некоторых, прям вообще в серьезных концентрациях.
Ну, если организовать высокобелковый эффективный сельхоз в древности — и пороха не надо, за одно поколение численность так подскочит, что всех соседей на ей одной сомнут :).
> Деревня — условно выставляет
Да, селитряницы эффективны, как и показала более поздняя история. Но. 1) Попаданец технологии селитряниц не знает (уровень этой статьи в лучшем случае — т.е. где-то что-то слышал), а отработка технологии идёт медленно — каждый эксперимент — считай, год. 2) Для эффективности — нужна массовость и возможность контроля (в идеале — начиная с севооборота), в малых масштабах (на одной куче) — результат рискован и невелик даже при удаче.
Т.е. это — технология «дальнего прицела».
Напротив, хлоратная ветка — позволяет стрелять и взрывать буквально через пару недель, и попаданец (теоретически) — эту технологию может реально знать. Не так мало людей в советском детстве даже реально варили бертолетку 🙂
Ну и перспективы там тоже — вся ветка гальваники.
Т.е. нужно и то и это (правильный сельхоз с выходом на жратву и селитру, и гальваника с хлоратами как первой военной прикладухой), но начинать лучше с хлоратов — если селитра в чистом виде не доступна, разумеется.
Я собственно не собирался конкурировать с хлоратами ))). Меня именно технология селитряниц заинтересовала. И несмотря на то, что технология компостирования не совсем производство селитры, она мне кажется работает. Экспериментировать не так сложно как кажется. Об этом я и хотел сказать. Не годы, 1-4 месяца, при правильной технологии. Цикл собственно нитрификации при нормальных условиях 33 суток. Дальше денитрификация начинается. Так что вообще, успеть еще нужно, ))) пока все нитраты в азот не ушли. Т.е. за один сельхоз. сезон на базе одной деревни 50 человек (30 куч за один месяц) — 30 экспериментов с результатом через 3 месяца как с куста. За один сезон можно получить достаточно внятный результат. Да и производство компоста как такового, при отсутствии химических удобрений дает существенный бонус в экономическом плане. Опять же не вместо хлоратов, без них нельзя, а в том смысле, что это проще и эффективней, чем об этом говорят.
> Цикл собственно нитрификации при нормальных условиях 33 суток.
А «нормальных» — это каких? 🙂 Я бы предположил, что сроки в зависимости от условий — от месяца до пары лет. И в условиях этих — пара десятков параметров.
> 50 человек (30 куч за один месяц) — 30 экспериментов
К сожалению, такие эксперименты не очень хорошо параллелятся.
Т.е. за один сезон какой-то результат, загрузив несколько деревень (одна экспериментирует, остальные — её кормят) — может и можно получить… а можно и не получить. Оптимальный — не получить точно.
Да, и из крестьян подготовить хоть сколько-нибудь вменяемых «лаборантов» — то ещё веселье 🙂 А ведь кто-то ещё поташ с известью добыть и доставить должен… посуду для литрования подготовить…
В общем, за один сезон — очень сомневаюсь 🙂
Нормальных — это температура 27-30, кислотность 6-7,5, кислород 16-19, соотношение углерода к азоту 25:1. Т.е. «нормальных» ))), обычная куча органических отходов с наполнителем из сена, опилок и т.п. летом в средней полосе, с минимум контроля. В ошибках компостирования отмечают, что при передержке компостной кучи происходит денитрификация и уменьшение концентрации нитратов (компост становится менее ценен). Оценка протекания биохимических процессов в современных условиях на промышленных установках осуществляется по кислотности. Но в принципе этап аммонификации завершается при снижении температуры от 50-60 до 25-30 (и рукой определить можно), после — 33 дня и по внешнему виду (запах, цвет, влажность). Ускорения процессов добиваются в основном принудительной аэрацией, иногда дополнительно повышают концентрацию кислорода, до 30%. Скорость до 3-5 суток сокращается. Т.е. сама технология на нормальных условиях достаточна проста и не требует значительных трудозатрат. Так что подготовить «ассистентов», не думаю что будет проблема ))), крестьяне и так компост делали, только условия не особо соблюдали. В частности соотношение углерода и азота, азота обычно больше было — отходы в яму скидывали и все, а наполнитель углерода, его же заготовить нужно, дополнительная работа. Ну и по другим параметрам тоже — вот и вместо 2 месяцев 1 год ). Так что мне кажется — реально ))). На практике не проверял конечно ))).
Ну, или в крайнем случае повысить эффективность сельского хозяйства ))))
Нормальных — это температура 27-30, кислотность 6-7,5, кислород 16-19, соотношение углерода к азоту 25:1.
в условиях деревни кое-как можно померять температуру.
кислотность — ну ягоды черники или черной смородины настоять на спирту, получится индикатор. Настойка чая еще годится — водная. Это надо в нонешних условиях поэкспериментировать с РН-метром и несколькими видами водных и/или спиртовых цветных вытяжек, может, и шкалу какую-никакую можно будет сварганить. Но делать это надо «на этом берегу», ибо в прошлом, кроме органолептических методов, никаких других методов измерения кислотности не было.
Про соотношение компонентов вообще молчу. Мы там CHN анализ будем проводить в деревне?
кстати, по природным индикаторам куча школьных исследований, например:
https://pandia.ru/text/77/476/34258.php
Там краснокочанная капуста впечатлила — практически универсальный индикатор. Надо будет дома попробовать — рН вытяжки почвы определять
Вы слишком буквально восприняли эти условия )))). Температура — ориентируйтесь по ощущениям (тепло, ни жарко, ни холодно). Кислотность — самоподдерживающаяся, на самом деле сильно зависит от соотношения компонентов и дополнительных примесей. В принципе главное выдержать правильное соотношение и кислотность сама выставится. Соотношение (совет на практическом опыте) — по массе 50 на 50, органика для аммонификации + органика для корма бактериям. Кислород — ну просто чуть меньше чем в окружающем воздухе, опять же в куче, без вентиляции, жизнедеятельность бактерий кислород снижает ))). Вы слишком усложняете ))). Эти условия соответствуют обычной компостной кучи летом без всяких наблюдений и контроля (ну от дождя и солнца закрыть нужно) — всё.
Если оставить бродить без доступа воздуха, будут сильные потери на денитрификацию.
Aulakh, M.S., J.W. Doran and A.R. Mosier. (1992). Soil denitrification — significance, measurement, and effects of management. Advances in Soil Science (Editor: B.A. Steward) 18: 1-57
В этой статье есть преинтерсный график — максимальная скорость нитирификации при 60% влажности (не по массе, а по заполнению пор, для реальных субстратов могут быть сильные отличия). Если выше — начинается потери на денитрификацию. Если ниже — процесс медленнее, но и потерь нет.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/arcm.12472
А здесь описывается производство селитры в Японии.
Первый источник — производство индиго. Кучи листьев ферментировали в кучах в специальных помещениях, и помимо индиго получали ощутимые количества селитры. Второй — селитрянницв под полом домов. Даже не кучи, а ямы примерно 2х2 метра. Но песчаная почва давала достаточный доступ воздуха. Слоями укладывали растительные отходы и отходы шелкопрядов. Продуктивность тоже была, похоже, достаточно высокой, так как получаемая селитра давала ощутимую экономическую прибыль.
Интересно, что в случае индиго отсутствие животного сырья не проблема — первоначально размножающиеся бактерии быстро выжирают все органику (углеводы), а потом начинают жрать белки и друг друга, выделяя аммонийные соединения. Кроме того, в растениях изначально много именно азота сразу в нитратной форме (особенно в период созревания, достаточно посмотреть разрешенные нормы. В листьях капусты, шпината и свеклы — до 5000 мг на 1 кг сырой массы нитрат-аниона, в эквиваленте селитры — в полтора раза больше), который и перерабатывать не надо. Поэтому было бы интересно оценить эффективность такого варианта — растительная масса (люцерна, клевер) скашивается и ферментируется в кучах в сараях с песчаной подушкой и глиняным полом. главное тут соблюсти требуемую влажность (поливать) и не дать перегреться (ворошить почаще). С наступлением холодов процесс не остановится, поскольку сарай сохранит часть выделяющегося тепла. На следующий весну перегной возвращается на поля под злаки, а песок промывается для извлечения селитры. Ну а человеческие и животные отходы никто не мешает перерабатывать по обычному методу.
На данный момент моих знаний ))), согласен с технологией, ну разве добавить принудительную аэрацию (уж очень она мне понравилась)))), регулирует температуру и сокращает время переработки. Интересно — 2х2, а современные технологи советуют траншеи 1,5х1,5 с длиной больше 1,5 и в принципе не ограничивая. Да, чисто растительную биомассу тоже вполне успешно в компост перегоняют. Вообщем мне кажется процесс получения селитры не так уж трудоемок и технологически сложен и вполне можно наладить адекватные объемы производства (не сотни тонн ))), но вполне обеспечивающие потребности на уровне средневековья. И даже возможно для получения азотной кислоты. Нужно все же правильно понимать масштабы цивилизации в привязке к эпохе. Потребности 14 в. далеко не потребности 17 в.
А еще у меня сложилось впечатление, что рецепты селитряниц дошедшие до нас напоминают рецепты пороха. Там тоже кроме селитры, угля, и серы чего только не было в начале, а потом вообще выяснилось что можно на селитре и угле порох сделать. Так и здесь мешали все подряд, получилось — повторяем. А без знаний и научного подхода эволюционным методом отсеять лишнее просто времени не было — необходимость отпала.
> на селитре и угле порох сделать
С концептом согласен, но конкретно ЧП с серой — намного лучше (там именно трёхкомпонентная реакция). Вот хлоратным она не нужна, это да.
Насчет «намного лучше», все же не уверен. В конце концов и бессерный порох изготавливали и бурый с пониженным содержанием серы. Т.е. вполне рабочие и сравнимые рецептуры.
Рецептуры хорошего именно для стрельбы ЧП — исключительно из селитры с углём — я не знаю, буду рад почитать. Но сама концепция разваливать селитру до K2S, освобождая ценный кислород — она достаточно элегантна. Ну и гранулировать проще.
https://survival.com.ua/sorta-marki-dyimnogo-poroha-sostav-svoystva-energeticheskie-harakteristiki/
Я не знаю насколько различаются свойства порохов. Но бессерный и с низким содержанием серы достаточно часто встречаются в статьях, чтобы это игнорировать. Эта статья одна из многих.
В обычном порохе для ружей сера очень желательна, именно в таком случае можно достичь хорошей воспламеняемости и быстрого полного сгорания. Смесь селитроуголь (с полностью пережженным углем) горит хорошо, но медленнее и воспламеняется сложнее. Селитросера — вообще с трудом загорается и может сама затухать. А тройная смесь наиболее восприимчива к огню и быстрее горит. Поэтому даже в производстве пороха предпочитают размалывать селитру с углем и селитру с серой, и лишь потом смешивать, так опасность случайного возгорания сильно уменьшается.
На бессерные и малосерные сорта стали переходить тогда, когда калибры артиллерии выросли. В этом случае бессерный порох, спрессованный в призмы под большим давлением, позволил в какой-то мере обеспечить постепенное сгорание пороха. Но уголь (причем зачастую даже не древесный, а из ржаной соломы) обычно брали лишь частично обожженный (шоколадный уголь вообще ниже 200 гр обжигали), с большим остаточным содержанием водорода и кислорода, то есть вместо серы в качестве связывающего и регулирующего горение компонента выступала недоразложившаяся органика. Потом, с появлением одно- и двухосновных бездымных порохов, бессерный уголь продолжали использовать в качестве воспламенительного заряда, потому что остатки от сгорания серного пороха и кордита вместе очень сильно разъедали стволы.
То есть порох из одной селитры и угля для фитильных и кремневых мушкетов и ружей будет весьма плох, для капсюльных может и сойти, но опять же, при отсутствии серы можно попробовать вводить другие добавки для облегчения воспламенения и для регулирования скорости сгорания — органические добавки типа шеллака или камфоры, или соединения металлов типа желтой кровяной соли или бихромата калия. При рациональном подходе (приготовить стехиометрически смеси селитры с различными горючими, и мешать из таких двойных смесей тройные) можно достаточно быстро подобрать подходящий состав.
А с обычным серным порохом самое эффективное усовершенствование технологии — это горячее прессование пороховой лепешки или осторожный подогрев уже гранулированного пороха. При этом сера плавится, равномерно пропитывает остальные компоненты и хорошо связывает зерна. Даже самодельный порох, растертый с ступке, после осторожного нагревания до 120 гр, начинает гореть почти как фабричный. Главное не перегреть)))
> с большим остаточным содержанием водорода и кислорода
Вообще, ввиду относительно малого газообразования в ЧП — можно подумать о соответствующих добавках. Вплоть до карбонатов и кристаллогидратов, на дальнем от капсюля конце гильзы…
Достаточно развернутое пояснение, спасибо ))).
«…самое эффективное усовершенствование технологии — это горячее прессование пороховой лепешки…». Навело меня на один, как мне кажется элегантный способ решение «Ускорения заряжения мушкета». Здесь не та статья, но как получилось ))). По поводу прошлой моей мысли мы не особо сошлись, предлагаю еще один ))). Нравится мне «механически решать задачи», хотя и соглашусь выглядит это иногда странно ))).
Так вот. Обычный классический патрон, латунь, медь, хоть кожа или бумага. Все что под рукой окажется. Главное достаточная жесткость. Только без капсюля, донце гильзы сплошное. А для воспламенения пороха в гильзе используется вот что. В корпусе гильзы, на расстоянии запального отверстия вдавливается поясок (бороздка) и перфорируется. А затем этот поясок замазывается еще не застывшей пороховой массой, соответственно герметизирую гильзу патрона от просыпания заряда пороха и одновременно являющейся запальной смесью для этого заряда пороха. Сама это масса поджигается как и в обычном случае через запальное отверстие и кремниевый, или фитильный замок. Сама гильза обеспечивает достаточную обтюрацию пороховых газов. Необходимость в высокой точности затвора не нужна, изготовление возможно в кустарных условиях. Необходимости в дополнительных технологиях нет. Все на базе существующего технологического развития. Грубо говоря — есть черный порох и минимальный слесарный набор — приступаем к производству казнозарядного патронного оружия. Конечно речь не о сотнях тысяч образцов. Но столько и не нужно. Здесь качественное превосходство, даже не скорострельности, а повышение давления в канале ствола (возможность использовать пули с меньшим зазором с каналом ствола), соответственно большая дальность стрельбы. И ту же схему гораздо эффективнее использовать в артиллерии. Использование конического снаряда вместо ядра — меньше калибр при той же массе, меньше масса орудия, проще и дешевле изготавливать, меньше людей в расчете, маневренность выше, дальность выше, сплошные выигрыши.
— Чтобы гильза держала давление, не прилегая к стенкам зарядной камеры — потребуется металл, и толстый. Тут мы и придём к зарядным каморам.
— Пороховая масса сверху на гильзе — потребует как минимум заворачивать всё это в промасленную бумагу, и то я сомневаюсь, что такая замазка будет хорошо и надёжно гореть. От кремня — надёжно не загорится, это не мякоть. От фитиля — возможно, но непредсказуемо, как минимум будут задержки.
— После выстрела извлечь гильзу «с перфорированной бороздкой» — будет такое развлечение, что проще штуцер с дула зарядить.
В общем, доведение концепции до ума — приведёт к классическим зарядным каморам. 🙂
«Чтобы гильза держала давление, не прилегая к стенкам зарядной камеры…» ?, а почему она не должна прилегать к стенкам ствола ? Нормальная классическая гильза, только без капсюля. Штамповка вроде известна, пресс тоже, да и механически молотком отстучать можно. )))
По второму пункту: Да, обращаться нужно осторожно, хранить в патронташе. Но загораться она должна не от кремня, а от затравки через запальное отверстие, запальная трубка снарядов загорается же при выстреле, здесь то же принцип. Задержка будет, но она и так есть.
«…извлечь гильзу…» — ну в охотничьих ружьях гильзы, тем более многоразовые, раздувает регулярно и ничего, отработана схема извлечения. Ничего сверхъестественного. Шомпол не всегда нужен, за закраину через рычаг на раз выдергивается.
Мне кажется Вы усложняете, все проще ))).
> а почему она не должна прилегать к стенкам ствола
так эта бороздка с перфорациями и не позволит
> Да, обращаться нужно осторожно, хранить в патронташе.
Недостаточно, понадобится герметичная оболочка
> от затравки через запальное отверстие
Т.е. воткнули патрон, затем подсыпаем порох на полку? Ну и нафига такой патрон?
> Задержка будет, но она и так есть.
Э, нет. Задержка в «пороховой обмазке» будет куда злее.
> отработана схема извлечения. Ничего сверхъестественного. Шомпол не всегда нужен, за закраину через рычаг на раз выдергивается.
Ага, и порвётся она по бороздке с перфорациями, и/или заклинит её по ней же.
И выйдет, что обычное раздельное заряжание штуцера — быстрее такого казнозаряда.
Есть же классические зарядные каморы из РИ, если хочется «недопатрона», я так и не понял — в чём перед ними преимущества таких… изысков? 🙂
Наличие перфорации позволяет свободно перемещаться газовой среде, уравновешивая давление внутри пространства гильзы и между стенкой ствола и областью бороздки. Не выдавливать, не разрывать в этом месте гильзу только от повышенного давления не будет. (Ну разве перфорировать как туалетную бумагу ))), тогда да))). Единственная опасность, это при повышении давления в гильзе, до выхода пули из гильзы. Если чрезмерно обжимать пулю в гильзе.
Зачем герметизировать, Вы спички насколько аккуратно храните? То же самое.
Зачем такой патрон? Он существенно облегчает и ускоряет перезарядку, хотя Вам так и не кажется ))). Просто представьте 5 кг дуру (вес мушкета) в руках крутить, то к одному концу, то к другому. Или отвел затвор, вынул патрон, дослал патрон, досыпал порох, выстрелил. Для мушкета — так и с подставки снимать не нужно.
Задержка «злее», ну насколько, на 0,2-0,3 сек?, а дальность на 100 м выше.
Преимущество в весе и в технологических требованиях. Камору подгонять нужно к стволу и для обеспечения герметичности уже необходимы достаточно высокие требования к инструментальному парку. А мой концепт возможно применять хоть в античном мире. Минимум дополнительных технологий только черный порох и кузница, все. Вот в чем преимущество, максимальный эффект при минимуме затрат.
Как понимаю, предлагается что-то типа переломки? Переломки для армии не подошли, ружьем нужно еще колоть как пикой и херачить прикладом.
И такая сложная конструкция не нужна, достаточно было бы колпачка, охватывающего заднюю треть патрона. Или толстого просаленного пыжа, приклеенного сзади патрона.Такая система даже стояла в России на вооружении, при следующем досылании патрона пыж двигался вперед и при выстреле очищал ствол.
Но вся проблема в том, что до середины 19 века все стволы делали из низкоуглеродистого железа кузнечной сваркой. И с такими стволами, да еще дымным порохом, никакого существенного увеличения давления в стволе и повышения дальность достичь было практически нереально. Да еще после пары выстрелов и не увидишь, куда дальше стрелять.
Нет не переломка, клиновый затвор как самый простой и надежный. Я понимаю необходимость прочности (если не выстрелило, так хоть ударить можно)))).
Я не понимаю, что в этой конструкции сложного? ))) молоток, наковальня, кузница, тиски. Все. Про колпачки, целиком или частично сгораемым корпусом гильзы я тоже размышлял. Но мне кажется это все как раз более технологичные варианты. Вы кажется не понимаете главный посыл. Это можно применять на самых первых образцах огнестрельного оружия, тех же ручницах, только эффективность их возрастает на порядок. В конце концов 1000 м для бронзовой пушки на ЧП реальность, так в чем проблема даже для ствола из не самой качественной стали на 200-400 м работать. Дым конечно проблема, но увеличении дальности повышает маневренность, пара залпов меняй позицию, время есть. И еще не нужно делать акцент только на личном оружии. Мелкокалиберная, скорострельная, полевая артиллерия. Аналог конной артиллерии только более скорострельной и еще более подвижной. Эпоха ЧП это в первую очередь эпоха артиллерии. Испанцы придумали мушкет и громили всю Европу. Французы усовершенствовали артиллерию и разгромили Испанию. Но и для личного оружия подойдет.
> Зачем герметизировать, Вы спички насколько аккуратно храните? То же самое.
> Задержка «злее», ну насколько, на 0,2-0,3 сек?,
Не вдаваясь в остальные детали — Вы с пороховой «обмазкой» на ЧП работали когда-нибудь? Я в детстве делал нечто подобное. Это совсем не «спичечные головки», ну вот ни разу. Непредсказуемая и очень медленная хрень. Огнепроводная дорожка из неё — отвратительная.
Всё огнепроводное на ЧП желательно делать по схеме бикфордова шнура: мякоть (можно гранулы, но точно не монолитная обмазка) + гидроизоляция (или формирование прямо перед выстрелом из гидроизолированной пороховницы).
Ну и по технологичности — самопал типа «трубка с дыркой» и хоть какой-то затвор — это две боолльшие разницы. А уж МАССОВОЕ изготовление патронов — не тех, что дозаторы, а тех, что в ствол загнать можно — это совсем не просто.
P.S. Впрочем, на основе селитры можно сделать нормальную огнепроводящую смесь, разумеется — в том числе и под обмазку. И залакировать её, в принципе, можно. Но «на те же деньги» можно и капсюль на гремучке соорудить :).
// клиновый затвор как самый простой и надежный
Думаю, надо смотреть на табакерочные затворы переделочных винтовок. Снайдер-Энфилд, винтовка Крнка, Tabatière rifle. https://youtu.be/AD0Uu8u_h68?t=809
Нет. С обмазкой на ЧП я не работал ))). Тут Вам карты в руки, но и Вы согласны «Впрочем, на основе селитры можно сделать нормальную огнепроводящую смесь, разумеется — в том числе и под обмазку. И залакировать её, в принципе, можно. Но «на те же деньги» можно и капсюль на гремучке соорудить :)». Только вот я здесь с Вами принципиально не согласен. Гремучая ртуть это дополнительная ветка технологий. Необходимы дополнительные ресурсы, дополнительные инструменты, дополнительные люди. Мы уже говорили на тему адекватных ассистентов ))).
А вот с «железом» я работал ))). Вы представляете чересчур сложную систему ))). Все намного, намного примитивнее ))). Попробую описать подробнее. Труба. Бронза, железо, что в наличии. Отливается, куются, высверливается, опять же по возможностям. Труба сразу изготавливается со скобой с казенной части (также как на вертлюжных пушках под камору), только размеры меньше — под удобство работы с патроном. Затвор — просто кусок железяки. Под размер нашей трубы и на конус чтоб держался весом. Вставил — вынул. Рукой. Всё )))). Да, плюс фитильный замок, ну можно вообще просто — фитиль в руке, или по сложнее с рычагом. Патроны ))) — самый простой способ который мне первым пришел в голову — нашу трубу заперли замком, поставили вертикально, бросили внутрь свинцовую пулю, сверху штырь и несколько ударов молотком. Вынули затвор, достали цилиндрическую лепешку. На точильном круге сняли лишний диаметр, сформировали закраину — донце готово. Под диаметр ствола выстругали деревяшку на нее намотали кожу с клеем с уже сформированной бороздкой. Дождались пока высохнет. Окуратно гвоздем и молотком сделали перфорацию. На деревянном же стержне ))). Приклеили или привязали, или приклепали донце к корпусу. Гильза готова. Осталось снарядить. Конечно это хрупкая вещь, обращаться и хранить достаточно осторожно нужно. Но изготовить все это, может любой кузнец, любой эпохи (ну где обработка металлов уже есть)))) без контроля с Вашей стороны. Да такой патрон одноразовый, в стволе его конечно разрывать будет. Чистить ствол от остатков надо будет. Но это все равно на порядок эффективнее первых ручниц. А уровень технологий тот же. Но и металлический стакан под ствол выстучать молотком на форме не сложно, дольше но не сложнее.
Табакерочный затвор — как вариант, но при более высоких технологических возможностях. Разные исторические эпохи, разные технологии. Там где Вы говорите о массовом производстве (я так понимаю — тысячи, ну сотни образцов), это уже технологии позволяющие конечно переходить сразу к капсюльному оружию. И материалы и инструментальная база уже есть и люди уже такую вещь как чертеж (или схема), да и что такое технологический процесс понимают. Но это 1500 и дальше. А в 1000 г.? И десяти таких ручниц как части отряда достаточно для контроля серьезной территории. А изготовить все это можно буквально «на коленке». А дальше можно и станки разрабатывать и хим.пром.
> Гремучая ртуть это дополнительная ветка технологий.
Ага, только огнепроводная обмазка — того же уровня сложности вещь :). Только бесполезная.
> Затвор — просто кусок железяки. Под размер нашей трубы и на конус чтоб держался весом.
Нифига не понял. Нарисуйте. И ожидаемые зазоры укажите. И массу скобы, которая гарантировано удержит выстрел, и способ её крепления…
> нашу трубу заперли замком, поставили вертикально, бросили внутрь свинцовую пулю, сверху штырь и несколько ударов молотком. Вынули затвор, достали цилиндрическую лепешку. На точильном круге сняли лишний диаметр, сформировали закраину — донце готово. Под диаметр ствола выстругали деревяшку на нее намотали кожу с клеем с уже сформированной бороздкой. Дождались пока высохнет. Окуратно гвоздем и молотком сделали перфорацию. На деревянном же стержне ))). Приклеили или привязали, или приклепали донце к корпусу. Гильза готова. Осталось снарядить.
Ага, для каждого ствола — делаем свои, невзаимозаменяемые, ОДНОРАЗОВЫЕ патроны? Которые сложнее многоразовых зарядных камор, судя по описанию? Причём «Да такой патрон одноразовый, в стволе его конечно разрывать будет. Чистить ствол от остатков надо будет.». И поджигать всё это фитилём, и как вы писали выше — отсыпать мякотью огнепроводную дорожку — в дополнение к огнепроводой обмазке?
Убежал в ужасе, к каморным и револьверным решениям…
https://vikond65.livejournal.com/495955.html.
Сам не рисовал, музейный образец. 1619 г. Т.е. система оружия рабочая. Конечно сложная. Поэтому максимальное упрощение. Убрали механический клиновый замок, вместо него просто брусок металла с рукояткой. Вертикально опустили-вынули. Клин своим весом фиксируется. Требования к точности замка минимальные, зазоры допустимы до 2-3 мм. Обеспечение герметичности и давления внутри ствола за счет донца и и стенок гильзы. Для этого и все танцы с бубнами вокруг этого «недопатрона» )))). Т.е. смысл в том что гильзу гораздо проще изготовить, чем замок обеспечивающий такую же герметичность. И вот здесь танцы вокруг «замазки» на гильзе. Почему Вас так сильно коробит идея двойного поджигания пороха в патроне? Ведь зажигание затравки значительно проще, и уже горящая затравка дает больше шансов поджечь «замазку». А если замазка загорелась, так порох внутри гильзы однозначно загорится.
И еще, одноразовые патроны ))). Ну я сказал что и металлические (многоразовые) не сложно выстучать, просто дольше. Но не в этом дело. Приведенный образец орудия 1619 г. И мне кажется Вы в плену масштабов 17 в. Армий в 30-50 тыс., но как я уже говорил, для этого времени уже конечно можно переходить на капсюльное оружие и вполне классический патрон. Однако более ранний исторический период? 1000 г. Для ориентировки — исторический период могущества викингов. В Европе и Средиземноморском регионе никто не мог им противостоять. Так какова численность этих отрядов? Первая известная перепись выставляемого войска Швеции, Норвегии, Дании говорит о 65 тыс. максимального сбора все вооруженных людей. В набегах принимало участие конечно же меньше, примерно треть. 20 тыс. И не водном месте а одновременно в разных. Примерно подсчитав регионы грабежа — Исландия, Англия, побережье Франции, Германии, Португалии, Испании, Италии, Греции, север Африки, Черное море. Ну так навскидку 2 тыс. в одном отряде. Однако учитывая что наиболее распространенные ватаги — 20-30 кораблей (з0-40 чел. на корабль) дает отряд 600-1500 чел. И такому отряду некому было противостоять. Т.е. на континенте не было сравнимых по численности военных подразделений. Конечно были набеги в 100-200 кораблей до 5-6 тыс. человек, но такие набеги были просто ультимативные без шансов их отразить и континент откупался землей. Так появлялись колонии норманов в Англии и Европе. Итак армии 5-6 тыс. для той эпохи просто гигантские. 500-1500 тыс. крупные. Самые распространенные организованные военные отряды 100-600 вооруженных всадника. О каком массовом производстве оружия или боеприпасов идет речь ?))). В любой такой отряд десять подобных, ручниц и Вы непобедимы. 100 и Вы как и викинги диктуете свои условия. И конечно одноразовые патроны, а почему нет. Вам не нужно несколько суток стрелять без перерыва с подвозом боеприпасов из обоза. Просто не по кому )))). Полсотни на стрелка — 500 выстрелов — да если повезет можно выкосить пол-армии противника, а пополнения ждать только через пару лет. Я же говорю — все зависит от эпохи. Я говорю о до 1500 г. Причем и в античности прокатит. Только упор не на ручное оружие, а на артиллерию. Работать нужно против больших масс пехоты (10-25 тыс.) тут десять пушек вместо ручниц и эффект то же.
Попаданец, зная все преимушества ударного замка, все же должен потрудиться его использовать. Технолонии особо сложной не нудно, а эффект значительный. Пистон отлично поджигал порох и через бумажный патрон, так что достаточно оставить недогильзу в виде колпачка обтюратора.
Но при этом нужно осознавать, что настоящей вундервафли не получится, при доступном калибре 15-20 мм, тяжелой пуле с маленьким зарядом пороха и скверной баллистике дальность прямого выстрела получается 200 -250 метров. Дальше сможет попадать только стрелок с ну очень большим опытом. Добавить сюда нестабильность заряда, который не на аналитических весах отмеривается, и в случае фитильно кремниевого варианта непредсказуемый прорыв газов через затравку, и становится ясным, что сгодится такой карамультук только для залповой стрельбы по плотным колоннам и шеренгам.
То что порох поджигает, через бумажный патрон понятно, только бумагу где взять? ))). Я пытаюсь исходить из минимума доступных материалов и технологий. Вот ткань вроде есть, если ее пропитать раствором селитры, или ЧП сработает? Если да, то вполне можно и в виде колпачка обтюратора оставить. Но насчет «вундервафли» не соглашусь )))), вполне себе получится. Опять же, смотря какие условия применения. 200 м — да это и есть реальная дальность боя, больше и не нужно. Прорыв газов через затравку проблема, но можно подобрать взаимосвязанные, длина ствола/толщина ствола/масса заряда пороха, для обеспечения достаточного давления, обеспечивающего необходимую скорость для необходимой дальности. А по точности, учитывая что пуля с казенной части закладывается, то и зазор между пулей и стволом минимальный — точность выше. Опять же пулю Минье можно использовать. Да и ствол нарезать тоже возможно. Это не настолько сложная технология, станок достаточно прост. Так что точность самого выстрела на дальность 200-250 м будет приемлемой, не залповая стрельба в направлении ))).
https://www.youtube.com/watch?v=Rp5oBjEa9k4&t=912s
Вот ролик ковки ствола ружья. На 10.25 есть момент — загибают пластину металла, греют и продолжат наматывать. Так вот, в этот момент эту пластину можно загнуть в обратную сторону и сформировать короб под замок. А дальше проковывать. Вы понимаете насколько это технологически просто. Насколько здесь минимум станочного парка или инструментов. Это ориентировочно за день сделано. Так что 10 — 20 — 50. Даже если нарезкой заниматься. Вот кстати ролик схемы станка для нарезки стволов.
https://www.youtube.com/watch?v=exxiDfzoRC0.
Вопрос только в патроне )))).
Кстати, в рамках основной статьи мы, я думаю, пришли к соглашению, что селитра для производства ЧП не проблема. Так что огнестрельное оружие доступно попаданцу в принципе в любую эпоху где есть доступ к металлу. Можно ведь и из бронзы отливать.
Ох… прочел- ужаснулся.
Первое. Свинцовый поддон для гильзы это сон разума. При выстреле его ЗАПРЕСУЕТ во все щели и выколачивать его придется шомполом.
Гильза (даже в виде поддона) должна быть упругой, чтобы не впиваться в стенки копируя все неровности ствола, а распираться в момент выстрела и сжиматься обратно поле него чтобы ее можно было вынуть.
Т.е. изначально нужно делать поддоны из жести или латуни, выколоткой по оправке.
Простой клиновой затвор это конечно неплохо но число манипуляций сопоставимо с зарядом дульнозарядного мушкета. Единственное преимущество — это можно делать лежа. Если то, фитиль в бою эта та еще морока.
Численность армий. Тут согласен, весь период с античности до нового времени армии малюсенькие. Но подсчет числа выстрелов смешной, вы серьезно считаете что они ни разу не промахнутся? 10 выстрелов это очень много, армии столкнутся уже после второго (стрелять то из гладкоствола можно со 100 метров не больше, а перезарядка это точно больше 10с,так что добегут…).
Пистон поджигает сквозь бумажный патрон? Первый раз такое слышу. Гильза это минимум пара слоев достаточно плотной бумаги, ведь она не должна разрушатся при переноске в патронной сумке.
Все известные мне казнозарядки со вставкой бумажного патрона как то срезали торчащую часть или прокалывали бумагу напротив затравочного отверстия, обнажая доступ к пороху, ну или были изготовлены из хитрой бумаги…
Калибр… ну кто сказал что невозможно сделать ствол калибра 10 -12 мм под черный порох? Бердан правился, впрочем и до него вполне справлялись. Просто хорошую убойность и бронебойность круглая пуля приобретала именно в 15-29 мм калибре, а вот цилиндроконическая подразумевает намного более скромные размеры.
Баллистика пули Минье на черном порохе вполне позволяла вести огонь на 1000 шагов (правда по крупным групповым мишеням)ну, а нули Нейслера позволяли стрелять и из гладкоствола на 300 метров.
А ведь были еще такие простые приемы как сужение ствола у гладкоствольного казнозаряда (патронник немного больше чем сам ствол, пулю при выстреле плотно обжимает, что повышает точность и скорость), высокоскоростные подкалиберные пули-дротики для гладкоствола и т.д.
«…Гильза (даже в виде поддона) должна быть упругой, чтобы не впиваться в стенки копируя все неровности ствола, а распираться в момент выстрела и сжиматься обратно поле него чтобы ее можно было вынуть…» а как же охотничьи гильзы из пластика и даже бумаги, поддон конечно латунный, но корпус ? далек от упругости и ничего, не распирает. Хотя я конечно все равно к жести на оправке склонялся ))), но почему-то это очень сложным считают. Число манипуляций меньше просто потому что заряжается с казенной части и не нужно шомполом орудовать и ствол вертеть. Почему предел 100 м ??? Гладкоствольная пушка на ЧП на 1000 м рабочая дальность. Сами же говорите и 1000 шагов и 300 м возможно. И почему только гладкоствол, нарезной возможно сделать, это не сверхтехнологичная задача. Но и это не самое главное. Речь же не 10 стрелках в чистом поле против 1000. Как минимум 100 среди которых есть 10 стрелков, а так сравнимые отряды 100-600 против уже 2-3 кратного превосходства. Ну пусть подбегают, если пехота, в каре встали и строй держат, стрелки через головы стреляют, промахнутся сложно ))). Вот за 10 мин 500 выстрелов, половины противника и нет. Остатки в рукопашную, если останется кто и не разбежится. Если кавалерия — маневр, держишь дистанцию стреляешь, твои кавалеристы стрелков от рукопашной защищают. Чего ужасаться-то ))). И самое главное — весь вопрос в концепте. Почему-то считается что огнестрельное оружие не может быть более эффективным, чем мушкет до изобретения капсюля, и ЧП сложно производить из-за сложностей с селитрой. Я же говорю что это не так и все это возможно, прям начиная с античности. И количество всего этого добра не требуется прям в промышленных масштабах, для серьезного превосходства в боевом столкновении.
Hludens,
1. Свинец не воск. Посмотрите двухпульную систему Грина, ее чуть на вооружение не приняли. Хотя, конечно, смысла в свинце нет.
2. Вспарывать патрон совсем не обчзательно, пример норвежский Kamnerlader, или Терри-Норман.
3. Бердан это совсем другая технология, литая сталь и глубокое сверление. Др 1850-х все стволы производили кузнечной сваркой на оправке, вручную или на вальцах. И при такой технологии сделать 10 мм винтовочный ствол это реальная проблема
Хотя, конечно, 12 и 10 мм винтовки делали, та же пенсильванская винтовка обычно около .50 калибра. Но сложность изготовления сильно выше, и сильно выше требования к инструменту для рассверловки и развертывания канала ствола.
https://vikond65.livejournal.com/495955.html
// чрезмерно высокая цена. Еще более 200 лет военные всех стран предпочитали простейшие, но массовые артиллерийские системы типа «дырка, облитая бронзой».
Начнем с того что «дырка, облитая бронзой» сама по себе стреляла быстро.
Мелкокалиберное орудие заряжать было удобнее чем мушкет — дырка больше, работают несколько человек. На испытаниях однофунтовка стреляла 14 раз в минуту http://www.kronoskaf.com/syw/index.php?title=French_Artillery_%C3%A0_la_Rostaing — вдвое больше рекорда для мушкета.
Так я эту статью не для демонстрации скорострельности, а для схемы клинового затвора привел ))). Понятно что у артиллерии скорострельность выше,чем у личного оружия. И дальность выше. Это мне кажется еще одна, кроме сильного дымообразования при стрельбе, причина что идея повышения скорострельности не прижилась. А зачем, если есть пушка? Проще батарею из 4-6 стволов батальону придать, чем весь батальон на новое дорогое оружие перевооружать. Тем более пушки на время придаются и маневрируют по полю боя (конная артиллерия) — намного увеличивать численность стволов не нужно. При больших масштабах количество переходит в качество. Только увеличение дальности стрельбы личного оружия до сравнимых, или даже выше, с дальностью стрельбы полевой артиллерии, привело к резкому скачку технических решений повышающих скорострельность личного оружия. Но верно и обратное, качество переходит в количество — до определенных масштабов армий, дорогое, эксклюзивное и незначительное по количеству оружие, будет давать тот же эффект, что и дешевое но массовое при больших масштабах. Нужно просто понимать где находится эта грань.
>>Пистон поджигает сквозь бумажный патрон? Первый раз такое слышу.>>
//Nipples for Breech-loading Arms: For breech-loading arms, using loose powder and ball, the nipple is made similar to the American, but the vent is made quite large at the top, and decreases like an inverted cone, and terminates in a small opening a little larger than a common pin. In this nipple the fire from the cap is concentrated and caused to rush with some force through the small aperture, the same as heat is concentrated in a single point by using a blow-pipe for that purpose. The object is to burn through the material of which the cartridge is composed.// THE GUNSMITH’S MANUAL; A COMPLETE HANDBOOK FOR THE AMERICAN GUNSMITH. By J. P. STELLE and WM. B. HARRISON, 1883.
«и полив им поташ/известь — мы его тупо потеряем — улетит. Калий надо вводить а финальной стадии, если щёлочью» — вот у меня тоже сомнения были, получается фактически три стадии: 1 аммонизация (образование аммиака) 2 нитрификация (образование азотистой и азотной кислоты) 3 и лишь в конце получение самой селитры. Тут еще можно подумать над принципом бутерброда а что выгоднее поливать или смачивать капиллярно снизу вверх? Вообщем я только по верхам почитал, а вопросов только больше стало. И самое главное — конкретную цель получение максимума селитры биохимическим путем никто не изучал. Основные цели исследований или поддерживать аммиачно-азотный баланс в почве для оптимального роста растений, или финальный цикл нитрификация-денитрификация (выделение чистого азота в атмосферу).
А вообще, может всё проще?
Многие органические «отбросы»(волосы/перо/высохшая кровь/кости/рога/копыта/обрезки кожи)содержат большие количества азота. Рога/копыта — до 18%, шерсть — 20%, кости — до 5%.
Если всё это добро подвергнуть пиролизу — азот выделится в составе газов. Которые можно пропустить через воду и получить искомый аммиак не затрачивая годы на перелопачивание каках.
Мне представлялся схожий техпроцесс:)
Свежесобранную мочу заражённую уреазой (есть в любом старом ночном горшке) разбавляем водой до нужной концентрации и помещаем в герметичный сосуд.
Можно подогревать его, тогда будет быстрее, можно просто подождать, но вся мочевина пройдёт по реакции:
CO(NH2)2 + 3H2O → 2NH4++OH-+HCO3- Блин надстрочники/подстрочники не показывает. Ладно.
Не открывая сосуд — доводим это всё до кипения и кипятим минут 5 (чтобы избавится от ненужных микроорганизмов).
Пока варится моча, разводим поташ в нужном объёме воды, возможно добавляем балласт (чистый песок) и помещаем в другой сосуд, в котором есть и воздух, герметизируем. Стерилизуем кипячением (чтобы избавится от ненужной живности).
Заражаем второй сосуд +/- чистой культурой нитромикробов.
По трубке отгоняем аммиак из первого сосуда во второй.
Герметизируем, греем до 37 градусов и вращаем сосуд для перемешивания (для этого также понадобятся лопасти внутри сосуда).
После преобразования аммиака в азотистую кислоту — добавляем культуру нитробактерий. И повторяем предыдущий пункт.
Выглядит конечно красиво, но основной затык — получение чистых культур микроорганизмов. Понадобятся микроскопы с увеличением больше 1000. Да и разводить этих нитробактеров — то ещё удовольствие. Один неорганический субстрат чего стоит.
> заражённую уреазой
Заразить ферментом — это круто. Раньше это только прионы могли 🙂
> помещаем в герметичный сосуд
> Не открывая сосуд — доводим это всё до кипения и кипятим минут 5
Эбануло…
> Стерилизуем кипячением (чтобы избавится от ненужной живности).
Живность в поташе?
> Заражаем второй сосуд +/- чистой культурой нитромикробов.
Поташ заражаем?…
> По трубке отгоняем аммиак из первого сосуда во второй.
В герметичный сосуд, ага… В щёлочь из карбоната аммония…
> После преобразования аммиака в азотистую кислоту — добавляем культуру нитробактерий. И повторяем предыдущий пункт.
О как… «нитромикробы», значит, в азотистую кислоту… на поташе… а потом, отдельно добавленные «нитробактерии» — дальше… :))
> Понадобятся микроскопы с увеличением больше 1000
О, попаданец изобретает мелкоскопы за дифракционным лимитом ради селитряниц 🙂
> Один неорганический субстрат чего стоит.
Ага, исключительно на неорганике, и ни на чём другом :)))
Не пишите за химию с биологией, не надо 🙂
Второй Akray?
>Заразить ферментом — это круто
Заражённой микрофлорой, содержащей уреазу — по этому пункту доё…ий больше не будет?
>> помещаем в герметичный сосуд
>> Не открывая сосуд — доводим это всё до кипения и кипятим минут 5
>Эбануло…
Как люди жили, как тонко чуствовали!
… помещаем в сосуд, который можно загерметизировать. Герметизируем сосуд.
… Сохраняя герметичность сосуда, доводим его содержимое до температуры кипения воды и поддерживаем её минут 5.
Как вы, отпускает чутка?
>> Стерилизуем кипячением (чтобы избавится от ненужной живности).
>Живность в поташе?
Может быть (и с вероятностью 99,99% будет) в воздухе, воде, песке.
Т.к. некоторые микроорганизмы питаются нитрозными бактериями — содержимое второго сосуда лучше стерилизовать.
Т.к. нитрозные бактерии лучше всего работают при pH6-7 — тот же pH должен быть и у содержимого второго сосуда. Человеческий кал, к примеру, имеет кислотность pH6-8.
Следовательно, хотя поташ и употребляется как дезинфицирующее средство, содержимое второго сосуда необходимо стерилизовать дополнительно.
>Поташ заражаем?
Помещаем культуру нитратных бактерий во второй сосуд.
>В герметичный сосуд, ага…
Вот это по делу. Да, аммиак сначала нужно будет отгонять в воду, а уже потом получившуюся аммиачную воду помещать в сосуд №2.
>В щёлочь из карбоната аммония…
Гидрокарбонат аммония выделяет аммиак уже при нагревании до 35-70 градусов Цельсия. В чём проблема?
>О как… «нитромикробы», значит, в азотистую кислоту… на поташе… а потом, отдельно добавленные «нитробактерии» — дальше… :))
«нитромикробы», зачёркиваем, пишем — «нитрозные бактерии», «нитробактерии», зачёркиваем, пишем — «нитратные бактерии».
Вы прямо открываете мне глаза! Это же в корне всё изменило!
>О, попаданец изобретает мелкоскопы за дифракционным лимитом ради селитряниц
Я призывал к этому? Наоборот — я указал необходимость таких микроскопов как главное препятствие к внедрению вышеописанной схемы. И вы уверены насчёт дифракционного лимита? Описанные выше микроскопы уже работали в конце XIX века.
>Ага, исключительно на неорганике, и ни на чём другом :)))
«Еще в первых работах с нитрификатором Виноградский отметил, что для их роста неблагоприятно присутствие в среде органических веществ, таких, как пептон, глюкоза, мочевина, глицерин и др. Отрицательное действие органических веществ на хемоавтотрофные нитрифицирующие бактерии неоднократно отмечалось и в дальнейшем. Сложилось даже мнение, что эти микроорганизмы вообще не способны использовать экзогенные органические соединения. Поэтому их стали называть «облигатными автотрофами». Однако в последнее время показано, что использовать некоторые органические соединения эти бактерии способны, но возможности их ограничены. Так, отмечено стимулирующее действие на рост Nitrobacter в присутствии нитрита дрожжевого автолизата, пиридоксина, глутамата и серина, если они в низкой концентрации вносятся в среду. Показано также включение в белки и другие компоненты клеток Nitrobacter 14С из пирувата, а-кетоглутарата, глутамата и аспартата. Известно, кроме того, что Nitrobacter медленно, но окисляет формиат. Включение 14С из ацетата, пирувата, сукцината и некоторых аминокислот, преимущественно в белковую фракцию, обнаружено при добавлении этих субстратов к суспензиям клеток Nitrosomonas europaea. Ограниченная ассимиляция глюкозы, пирувата, глутамата и аланина установлена для Nitrosocystis oceanus. Есть данные об использовании 14С-ацетата Nitrosolobus multiformis.»
На чём другом можно, но как? И зачем?
Во-первых, стадия гидролиза мочевины явно излишняя — бактерии сами с этим справятся.
Во-вторых, не забывайте, что для окисления аммиака нужен кислород, его прийдется туда подавать, что сведет на нет все усилия по стерилизации (не ставить же бактериальные фильтры для воздуха). И пяти минут кипячения маловато будет в любом случае.
В-третьих, окисление аммиака до нитрита и нитрата тоже разносить не надо, да и не получится.
Вообще, имхо, идеальная конструкция селитрянницы — швейцарская. Просто песок с дрбавлением известняка, поливать мочой, держать в тепле, главное не переувлажнять. Вымывать селитру тоже удобно.
> … помещаем в сосуд, который можно загерметизировать. Герметизируем сосуд.
> … Сохраняя герметичность сосуда, доводим его содержимое до температуры кипения воды и поддерживаем её минут 5.
Опять эбануло… Или предполагается использование автоклава? Так при «температуре кипения», уже автоклавной — опять эбанёт… 🙂
> Т.к. нитрозные бактерии лучше всего работают при pH6-7 — тот же pH должен быть и у содержимого второго сосуда.
С поташём и песком? Это как?
> Следовательно, хотя поташ и употребляется как дезинфицирующее средство, содержимое второго сосуда необходимо стерилизовать дополнительно.
Из чего «следовательно»? В поташе выживут разве что споры, которые и кипячением не факт что убъёшь 🙂 И главное — нахрена?
>>Поташ заражаем?
>Помещаем культуру нитратных бактерий во второй сосуд.
Угу. С поташем. Где они немедленно дохнут.
>>В щёлочь из карбоната аммония…
>Гидрокарбонат аммония выделяет аммиак уже при нагревании до 35-70 градусов Цельсия. В чём проблема?
В том, что растворимость аммиака в щелочном растворе поташа намного меньше, чем в нейтральном карбоната аммония. Не полетит он туда.
> «нитромикробы», зачёркиваем, пишем — «нитрозные бактерии», «нитробактерии», зачёркиваем, пишем — «нитратные бактерии».
> Вы прямо открываете мне глаза! Это же в корне всё изменило!
Вот мне прям очень интересно, как, и главное — нахрена, выделять виды, селективно и ступенчато окисляющие аммиак.
Я вообще до сего момента про срущих азотистой кислотой не слышал, обычно срут или азотом 0 или +5.
> Я призывал к этому? — вы уверены насчёт дифракционного лимита? Описанные выше микроскопы уже работали в конце XIX века.
1. Нахрен не нужны микроскопы для селитряниц. Да и для выведения чистых бактериальных линий сами по себе микроскопы не нужны.
Если пишите про них — опишите, для чего конкретно они были бы нужны.
2. А 1000х — это как раз ~граница дифракционного лимита в обычной оптической микроскопии, да. Впрочем «увеличение ххх» для микроскопа — вообще малоосмысленный термин. Скажу конкретнее — бактерии это субмикронные организмы, т.е. дифракционный лимит не даст наблюдать их структуру, максимум — самую грубую морфологию.
3. Отмечено, дабы подчеркнуть абсурдность.
> На чём другом можно, но как? И зачем?
Не так стоит вопрос. «Зачем» — относится к именно к «неорганическому субстрату», сбалансировать который из десятка солей (минимум) — та ещё задача. И учитывая, что культура всё равно пойдёт в загаженную органикой среду…
Да, и не забываем, что если все органические источники энергии удалось убрать (потребует ламинара или аналога) — надо будет озаботится и отсутствием света, иначе фототрофы попрут.
Короче. Описанная технология — позволяет варить селитру, да. Через жопу автогеном, на технологиях 20-21века, и по цене антибиотиков.
Из Технической энциклопедии 1927-1936 гг
//Раньше добывание селитры велось в т. н. «селитряницах» (salpêtrière), или «буртах», где, в результате перемешивания навоза, мочи и т. п. со старой штукатуркой, постепенно, отчасти благодаря действию бактерий, происходит окисление мочевины и других органических соединений азота (амины, амиды и т. п.) в А. к., образующую с известняком кальциевую селитру. В жаркие дни, особенно на юге (напр, в Индии и в Ср. Азии), процесс идет очень быстро. Во Франции в 1813 г. добывали из селитряниц до 2 000 000 кг селитры. 25 крупных животных дают около 500 кг селитры в год.//
500 кг селитры содержат 70 кг азота; одна корова выделяет в день 60-100 г мочевины, т.е. 25 коров в год производят около 730 кг мочевины, содержащей 335 кг азота. Исходя из этого можно прикинуть эффективность нитрификации в селитряннице — около 20%. Если учесть, что значительная часть азота, выделяемого этими 25 коровами, терялась еще до попадания в селитрянницу (например, во время выпаса), то вполне правдоподобной будет эффективность в 40-50%.
Человек при достаточном питании выделяет около 14 г азота в день, что примерно в 3 раза меньше, чем корова. Получается, что для производства 500 кг селитры в год достаточно собирать мочу 40-70 человек
Только мочу?
Ведь есть вариант с добавлением других азотсодержащих отходов?
//In the 1600s, most of Europe was importing saltpeter from ports in the Gujarat region of India. By the late 1700s and early 1800s, England’s source of potassium nitrate was entirely from the Gangetic plains of India, especially from the Bengal and Oudh regions where it was naturally occurring. The salt was collected here off the ground, mixed with water and boiled and the solution then placed in shallow troughs and allowed to evaporate in the sun, leaving behind impure saltpeter crystals (called «grough saltpeter»). These were then packed into gunny bags and shipped off to England for refining.//
//И. Кильбургер в своем сочинении о русской торговле (1674) сообщал, что селитра идет в Россию «большей частью из Украины» и
продается дешево (Б. Г. Курц. Сочинение Кильбургерз о русской торговле в царствование
Алексея Михайловича. Киев, 1915, стр. 112).//
//в Голландии месторождений селитры не было, а войны в конце XVI — начале XVII века велись большие. Кроме того, при переработке мочевины или навоза в умеренном климате нужно время для получения селитры (на этом кстати 150 годами позже чуть не погорела Американская революция), а вот времени как раз и не было. Пришлось закупаться у скандинавов, а шведы и датчане, пользуясь случаем, цены конечно зарядили грабительские.
С 1627 по 1634 годы Голландия потратила практически 2.2 миллиона фунтов селитры, и более ее взять было негде. Мало того, селитра нужна была и для колониальной борьбы в Азии, поскольку там ее не производили.
И вот тут голландцы делают ход конем — сначала заводят пороховые мельницы в Батавии (они выпускают 30 тысяч фунтов пороха в месяц), потом на Коромандельском берегу (10 тыс. фунтов пороха в неделю), а потом и в Амбойне (30 тыс. фунтов пороха в месяц).
Вопрос, где брать селитру, был решен очень интересным способом. Поскольку в этих странах население во всю использовало буйволов — было предписывать пасти их на определенных пастбищах, которые раз в месяц менялись. Далее пастбище выжигалось (выщелачивалось), поливать его было не надо, в Азии климат все сделает сам, и оказалось, что селитра созревает в азиатском климате раза в три быстрее, чем в умеренном. Если в европейском климате селитряница созревала за год два, то в Юго-Восточной Азии — три-шесть месяцев. Ну а далее, как все понимают, дело техники. Причем по качеству она была выше, чем европейская, ее даже называли «белой селитрой».
Массовое производство селитры в Азии начинается с 1654 года. С 1658 по 1660 год голландская ОИК экспортировала в метрополию 3.2 миллиона фунтов селитры, полностью закрыв потребности государства в этом минерале. И с этого момента Голландия становится совершенно независимой от поставок селитры, более того — из импортера она становится экспортером//
> Далее пастбище выжигалось (выщелачивалось)
Есть инфа, что это собой представляло? «Выжигание»? Просто под солнышком дерьмо полежало, и затем на промывку?
Похоже, тут весь верхний слой почвы снимался и выщелачивался водой, как это делалось в Индии. Выжигание прочто неудачный перевод с какого-то английского оригинала.