Паяльная трубка — это простое, но крайне полезное приспособление, которое служит человечеству уже не одну тысячу лет.
Пламя обычной свечи или масляной лампы имеет достаточно невысокую температуру, потому что топливо сгорает в условиях недостатка кислорода. Если же вдувать дополнительный воздух в пламя через трубку с тонким отверстием, то пламя принимает вид острого языка, в котором достигается очень высокая температура.
Сложно сказать, где и когда впервые использовали паяльную трубку (самое раннее изображение датируется 2400 г до н.э., в Египте), но она была обычным инструментом ювелиров и стеклодувов с древних времен и до появления газовых горелок. А в развивающихся странах ювелиры до сих пор используют паяльную трубку.
Стеклодувы, изготавливавшие термометры, научную аппаратуру и стеклянные украшения, в XVIII в перешли на подачу воздуха мехами, которые качал помошник или сам стеклодув ногой.
Все это, конечно, полезно для попаданца, ведь ему наверняка придется паять твердыми припоями, спаивать стеклянные трубки, плавить сферические линзы для простейшего микроскопа и т.д., но самое полезное применение паяльной трубки другое — это химический анализ.
Впервые использовать трубку для анализа начали в XVII в, а трудами Берцелиуса, Гана и многих других химиков огневой анализ стал очень информативным методом. С помошью паяльной трубки были открыты более десяти новых элементов! Суть анализа состоит в том, что испытуемое вещество (например, какой-нибудь минерал) подвергается действию окислительного или восстановительного пламени, на куске древесного угля, глиняной или гипсовой пластинке.
По поведению вещества (плавление, изменение цвета, окрашивания пламени, образование корольков металла или налетов на угле или гипсе), а также окрашивании капельки расплавленной буры с крупинкой вещества можно определять большое количество элементов, и даже их примерное содержание (например, по размеру королька металла). Вся аппаратура для анализа очень проста, не занимает много места и идеальна для использования в полевых условиях.
С помошью паяльной трубки можно осуществить в миниатюре практически все процессы выплавки металлов (обжиг руды, плавка, купелирование и т.д.) и за очень короткое время — буквально несколько минут — понять, стоит ли эту руду пытаться плавить в печи. Нагревая в пламени паяльной трубки образец глины, можно сразу же оценить ее степень огнеупорности.
С появлением более совершенных методов, в первую очередь спектрального анализа Бунзена и Кирхгоффа, а также развития мокрых методов анализа, огневой анализ быстро утратил свое значение, однако попаданцу этот метод может оказать огромную помошь.
// (самое раннее изображение датируется 2400 г до н.э., в Египте)
Ну дык. Египетские фаянсовые бусы бронзового века находят и в Конго и на Урале. Бусы — очень даже интересная штука для попаданца.
Не могу удержаться. 🙂 Д. Корецкий, «Антикиллер»:
——
Заперевшись, Крест положил на ящик кусок арматурного прута, рассыпал горкой коробок спичек. Оторвал кусок газеты, свернул трубочкой, тщательно отрегулировал диаметр, обильно послюнил.
— Смотри, — сказал он Усу и машинально огляделся по сторонам. — Не подглядывает ли кто посторонний.
Чиркнув спичкой, он поднес ее к отрезку прута и принялся дуть сквозь сделанную трубочку. Желтое пламя выдвинулось острым синим язычком и лизнуло покрытый ржавчиной металл. Крест ловко подставлял новые спички, умело поддерживая режим горения и поддува. Когда на пруте появилось углубление, он чуть провернул его и продолжал поворачивать до тех пор, пока арматуру не охватило кольцо газопламенного надреза.
Ус впитывал каждое движение пахана.
Мерно посвистывал выдыхаемый им воздух, чуть слышно шипело голубоватое пламя. Оно освещало широкий раздвоенный подбородок, покрытый начинающей седеть щетиной, узкие напряженно сжатые губы, кривой расплющенный нос. В зачерненных тенью провалах глазниц вспыхивали искорки отражающегося в глазах огня.
Впечатлительному человеку это зрелище должно было показаться зловещим тем более, что железный прут толщиной с палец каким-то сверхъестественным образом пережигался на глазах.
Но Ус не страдал повышенной эмоциональностью. Он прикидывал — сможет ли сделать то же самое, и понимал, что без дополнительных разъяснений и долгих тренировок у него ничего не выйдет.
Пламя погасло.
Крест легко переломил прут.
— Видишь, еще остались спички. На решетку расход побольше. И ломать труднее, лучше чем-нибудь поддеть.
——
И ещё: http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/pruzhina/#comment-103056 Там ссыль на VK.
Слышал про такой способ использования, но не стал упоминать, так как кажется немного сомнительным. Резать металл как автогеном тожно не получится, тем более на спичках — тепловой мощности явно маловато. С лампой-коптилкой на керосине или сале можно прогреть пруток до 8-10 мм, например, отжечь его перед пилением напильником.
Мне тоже кажется сомнительным. Поэтому написал «Не могу удержаться». Тем более, что в книге «огнедувка» рядом с «Как топор бросать, чтобы башку с десяти метров срубить». Похоже на байки про ниндзя. 🙂
Для резки и сварки металла лучше использовать газ — пиролизный, био или ацетилен. В Ютубе видел конструкции и читал про такие горелки с соплом Лаваля. Если же получится прорезинить ткань по «методу Черникова» (или с гуттаперчей), то газосварку можно внедрять практически с любого «металлического» периода.
Ацетилен, конечно, это прям мечта, потому что газосварка получается высокотемпературной и, главное, мобильной. А так же у попадана появляется монополия на исходное сырьё для сварщиков.
Ацетилен и пиролизный, а тем более биогаз, кардинально отличаются по теплотворной способности. В двух последних слишком много углекислого газа, да и в чистом виде тот же метан или окись углерода для сварки не подходят, пламя недостаточно горячее.
Доя резки же главное кислород, там достаточно метало прогреть выше 1000, можно даже куском угля.
Я пробовал этот метод (после этой книги, ага).
Нифига он не работает, даже тонкие стальные пруты не удаётся накалить до плавления. С толстым прутом (тюремная решётка, арматурина) вообще будет труба, металл слишком теплопроводен и просто утянет тепло из места плавки.
Ну дык… В этой книге ещё мало сказок (САКОНБ и т.д). Я читал не много книг Корецкого, но там и биополя и телекинез и гигантские подземные пауки и, конечно, крысы.
Если не из лёгких попаданца, а из ёмкости, то можно кислород или хотя бы смесь, где кислорода больше, чем в воздухе?
Тут всё упрётся в источник того кислороду… Если есть селитра, MnO2, BaO или гальваника — без проблем, собираем в колокол и вперёд.
Но это «если».
Особые эстеты и эльфы — могут попробовать подоить жуков-бомбардиров :).
Выдыхаемый воздух, кстати, даже по сравнению с атмосферным обеднён, но для большинства задач разница невелика.
В детстве, задолбавшись поддувать, перешёл на использование воздушных шариков — намного удобнее.
Без резины — водяной колокол можно использовать (горшок + бочка).
Хотя, конечно, можно и через травинку на лучинку дуть — в соответствующей ситуации 🙂
По применению — для аналитики ОК, и ~1200 получить несложно. Если добавить подогрев воздуха на второй горелке в любой трубке — можно и >1500 получить.
А вот резать толстый металл, как в цитате — никаких шансов. Мощность у устройства никакая, а теплопроводность металла не позволит сконцентрировать тепло. Максимум — цепочку наручников пережечь или пластик. Отпустить хоть сколько-нибудь массивный металл тоже не выйдет — проще обычным костром…
Упомянутый химанализ «для определения элементов»… не-химик не потянет (да и химик не всякий — корольки, налёты, окрашивание буры… кто там помнит с чем и как бура красится? ну, кроме фосфорофора с алюминием, если только :)), максимум — натрий-калий-медь по цвету пламени. А химику проще сразу ААС на той же базе сделать, чем всё это переизобретать.
Так что эмпирические пробы — да, плюс пайка, и вытяжка капилляров (стеклянных в первую очередь) — область для такой горелочки. В стекле дырки неплохо прожигает, особенно если массу стекла обычным пламенем подогреть. Ну и ранняя деревообработка — чем сверлить с песочком, проще прожечь (лучинка и травинка, ага).
//Мощность у устройства никакая,//
//Отпустить хоть сколько-нибудь массивный металл тоже не выйдет — проще обычным костром//
Это напрямую зависит от источника огня. Таблеткой сухого спирта и воздухом от аквариумного компрессора я без проблем 15-30 г серебра плавил, пока бензиновую не сделал (конструкция для попаланца тоже вполне доступная). Так что коптилкой типа керосиновой лампы без стекла прут восьмерку-десятку до 900-1000 локально нагреть точно получится. Больше- вряд ли. И конечно не разрзать бещ кислорода.
//не-химик не потянет (да и химик не всякий — корольки, налёты, окрашивание буры… кто там помнит с чем и как бура красится?//
Полный список всех определяемых элементов, это конечно, сложно. Но отличить медную, свинцовую и цинковые руды сможет любой, кто хотя бы школьную химию помнит. Еще десяток металлов — с чуть лучшими знаниями химии тоже реально.
//А химику проще сразу ААС на той же базе сделать, чем всё это переизобретать//
Это как и зачем именно ААС?
> я без проблем 15-30 г серебра плавил
Расплавить королёк серебра в какой-нить теплоизолирующей подставке из древесного угля или чего подобного — не вопрос.
А вот железный прут весом в килограммы, на который нагрев будет расползаться — без вариантов. Разве что сам прут обычным пламенем греть, ну и локально добавить пару сотен…
Чтобы что-то массивное греть, и раз уж бензиновая горелка всплыла — надо всё-таки не только воздухом, но и горючим управлять. Паяльная лампа, примус, Бунзеновская горелка…
> Но отличить медную, свинцовую и цинковые руды сможет любой, кто хотя бы школьную химию помнит
Ну ня знаю… медь — понятно, она яркая. Свинец — может быть, если примесей мало — иначе тот же вездесущий натрий его зелёненьким сделает. Цинк? Он настолько бледный, что на мой взгляд его любая примесь спрячет, а ЧДА+ соединения в природе нечасто найдёшь. Ну вот вижу я что-то зелёненькое… как навскидку, без призмы или большого опыта понять — это много цинка или мало меди + следы натрия?
> Это как и зачем именно ААС?
Так вы на неё по сути в статье и ссылались :). Сначала ваяем призму и смотрим линии эмиссии. Затем добавляем известковый светильник на второй такой же горелке, и вдобавок смотрим линии поглощения…
//Ну ня знаю… медь — понятно, она яркая.//
Так нк по цвету поамени ж. Это наимее информативный показатель. Кусочки руды (а их можно и по виду отсортировать) сначала обжигаются в окислительном пламени, потом мешаются с углем и греются в восстановительном. Свинец и медь корольки дают, которые сложно перепутать даже в грязном виде, цинк уоетает и горит синим пламенем, и рядом оксид оседает. Окраска перлов тоже на бытовом уровне знакома — гжельская посуда, зеленое и коричневое бутылочное стекло и т.д.
//Сначала ваяем призму и смотрим линии эмиссии. Затем добавляем известковый светильник на второй такой же горелке, и вдобавок смотрим линии поглощения// из г-а и палок г-но и получится. Даже если забить на оптическую часть (хотя бы один ахромат нужен), все равно сложно. Пламя для горелки — ацетилен с кислородом или закисью азота. Температуры пропан-воздух достаточно для ионизации лишь 3-5 элементов. Светильник на извести — та же проблема, без кислорода и ацетилена/водорода не прокатит, температура не та, не говоря уже о стабильности излучения. Что для ААС, что для АЭС нужно сначала стандартные (и весьма чистые) вещества проанализировать — линии поглощения/эмиссия для каждого элемента в голове держать посложнее, чем цвета перлов.
> Так нк по цвету поамени ж. …
А, такой подход я как «эмпирические пробы» описал, тут вопросов нет :). Свинец с оловом по корольку перепутать можно, но тут цвет пригодится.. Цинк у меня горел (в хлопушках на цинковой пыли) скорее зелёным… но да, будет лететь и оседать. Набрав несколько параметров, ползучей эмпирикой вполне можно различать.
> Окраска перлов тоже на бытовом уровне знакома — гжельская посуда, зеленое и коричневое бутылочное стекло и т.д.
И много людей помнят, что во что стекло красит? Я вот — не очень. Ну зелёное — железо 2, наверно… никель… может, и медь в какой-то форме… Коричневое — вообще навскидку не скажу, смешанный оксид железа пигментом, как вариант… Марганец скорее всего из диоксида восстановится и в розовое покрасит… В общем, специфические знания нужны, как по мне… или гугель :).
По горелке AAC — во-первых ацетилен и т.п. и сейчас идёт как опция в этих машинках. Во-вторых, достаточно подогреть воздух поддува (а можно и горючее) на дополнительной горелке — и примерно то же и будет по температуре. Что для ионизации, что для извёстки. Керамическая или даже медная/стеклянная трубка — ничего запредельного. По оптике — тоже ничего сверхъестественного, и ахромат — явная роскошь, зачем?. Лампа-то сплошная.
//Свинец с оловом по корольку перепутать можн//
Зачем все сводить к одному параметру? Свинец и олово можно спутать, но все поведение сульфид- оксид- металл — оксид хотя бы по цвету однозначно для всех наиболее важных металлов. Если, конечно, медь или свинец попаданец видел только на фотографиях в интернете, то без шансов, как, впрочем, и все остальное.
//идет как опция//
Неправда. Для аас с горелкой — самая базовая комплекиация. Покруче уже с плазмой.
Подогрев воздуха до 500 добавит пламени 250. Если еще и на воздухе — г-но, только для щелочных металлов и меди сгодится. И зачем тогда городить? Чудо-агрегат (на телегу-то хоть поместится?), которым можно определить то, что и невооруженным взглядом видно.
Нк говоря уже о стандартах, по которым откалибровать сначала нужно.
Спектроскоп в эмиссионном вариание гораздо полезнее, но для нормальной области применения — дуга или искра как источник излучения. Делать стоит, как и составлять библиотеки спектров, но не на уровне глиняных горшков и палок-копалок
> Зачем все сводить к одному параметру?
Так я и не свожу, смотрите пост внимательнее 🙂
> Неправда. Для аас с горелкой — самая базовая комплекиация. Покруче уже с плазмой.
Ну может мы в разных вселенных обитаем… но лет 5 назад я участвовал в бурном обсуждении — добавлять ацетилен в комплектацию покупаемой ААС или обойтись обычной горелкой. 🙂 Поскольку ацетилен в здании = куча регуляторных головняков. А что с плазмой «покруче» — так кто спорит? 🙂
> Подогрев воздуха до 500 добавит пламени 250.
Побольше, поскольку совсем не 50-50, особенно для воздуха. И я уже писал, что горючее тоже никто не запрещает греть.
> на телегу-то хоть поместится?
Какая нафиг телега с оптикой, трубками и 4 горелками? Стационарный прибор, без вариантов.
Собсно, я и современных ААС в переносном варианте не наблюдал 🙂
> Спектроскоп в эмиссионном вариание гораздо полезнее
Взаимодополняющие они. Эмиссионник чуть проще, и я писал выше, что начинать надо с него. Но имея его — и до абсорбционника один шаг.
А насчёт технологического уровня горшков и палок… Сделать возможно, и даже можно представить ситуацию, когда они оправданы — при быстром и перекошенном прогрессе попаданческого генеза :).
//куча регуляторных головняков//
Ну да, похоже в разных вселенных. Ацетилен добавляет не больше проблем, чем любой горючий газ, за исключением водорода.
//побольше//
Пруф? Не забывайте про изменение теплоемкости при повышении температуры и увеличения лучеиспускания в какой-то степени.
А самое главное, я никак не пойму, какой тол в недо-ААС. Сам по себе метод — один из самых чувствительных для количественного анализа, но с монохроматическим источником, типа лампы с полым катодом под конкретный элемент или настраиваемого лазера. То, что вы предлагаете — полная хрень. Пытаться разглядеть темные линии поглощения на фоне сплошного спектра, да еще с плохой разрешающей способностью (ахроматы ведь лишние?) — заведомо сложнее, чем яркие линии эмиссии на темном фоне. Поэтому аэс с середины XIX в используется, а аас — только с середины XX, если не считать поиск элементов на звездах.
> Ацетилен добавляет не больше проблем, чем любой горючий газ
За исключением маааленького ньюанса — он взрывоопасен под давлением без всякого окислителя. Да, ацетон — но он не гарантия, и к этому периодически докапываются (отдельное помещение с вышибаемой крышей, ага).
> Пруф?
Соотношение объёмов воздуха и горючего. На один объём того же пропана надо ~25 объёмов воздуха.
Какой ещё пруф-то? Задолбаетесь теплоёмкостью и излучением такое компенсировать :).
> А самое главное, я никак не пойму, какой тол в недо-ААС.
Не надо пихать в ААС тротил.
И я никак не пойму, с чем Вы спорите?
То, что первым надо делать эмиссионник — все согласны. То, что от него до простого ААС один шаг — подтвердили ещё Кирхгофф с Бунзеном. То, что для него возможно представить раннюю задачу — та же астрономия подтверждает, ну и упомянутый перекошенный попаданцем прогресс может… предоставить. То, что массово его производить из говна и палок нет смысла — никто не спорит. Так о чём спор?…
> да еще с плохой разрешающей способностью (ахроматы ведь лишние?)
А какая связь между ахроматами и разрешающей способностью прототипа, если там из оптики — достаточна одна призма, и оптический путь хоть в комнату длиной? Зеркала добавляем по вкусу. Ну, цилиндрическую линзу ещё можно добавить для чутья, ей хроматические аберрации в такой конфигурации практически пофиг.
Я бы сказал, что разрешающую способность ограничит кривость призмы, а никак не отсутствие ахромата.
//с вышибаемой крышей//
Нет требованиях тб такого.
Везде, где встречал аас, максимум баллон снаружи (в мгу в том числе).
//хоть в комнату длиной//
Ну и прикиньте яркость изображения спектра.
Вообще и обсуждать действительно нечего.
Сугубо по ацетилену: да, «снаружи» как ни странно проверяющих устраивает. Но есть ньюанс — скорость выделения ацетилена при -30, и безопасность при +40, да под ярким солнышком.
//-30 и +40//
Фигня все это. Аас требует минимальный расход, и баллона на годы хватает, это же не варить подводную лодку.
И при -30, и при +40 ацетиленом варят без проблем. А пропан на морозе действительно мерзнет.
Байки при вышибаемую крышу — это требования для складов или производственных цехов, в которых реакторы многокубовые стоят. Хотя, конечно, работники отдела труда попадаются и неадекватные — но это тоже решаемо.
Мне припоминается, что из ацетоновых губчатых баллонов на морозе он реально еле ползёт. А учитывая длину линии, да то, что её сначала медной сделали… 🙂 Хотели перенести в здание, но работник упёрся.
В той конторе вообще развлекались там разнообразно… и обязательные спринклеры водяные над МСами, и залитый кислотой через провода айтишник… И провалившийся в трубу ТОФа Джамшут…
А для варки в жёстких условиях я бы карбидный генератор предпочёл, в жару да на солнышке с баллоном мне было бы ссыкотно.
——
В детстве, задолбавшись поддувать, перешёл на использование воздушных шариков — намного удобнее.
Без резины — водяной колокол можно использовать (горшок + бочка).
——
Тут где-то на сайте (может, «друммондов свет») про кожаный мешок с грузом в РИ.
Ну да, подойдет в качестве рессивера, давление грузом регулируется
Вы тут совсем с дуба упали? Уже до ААС дошли )))
А как химик со стажем (МГУ) скажу что нифига не определить по цвету пламени что в минерале, если опыта нет. А у кого он сейчас есть?
Так что основное направление — ювелирка, пайка, бусы….что немало)
4eshirkot , напишите, пожалуйста, цвета пламени, окрашиваемые под действием перечисленных вами металлов(и другие тоже добавьте).
Если интересно, вот тут почитайте
http://klopotow.narod.ru/soveti/trubka.html
Спасибо.
продублирую https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/780610/
А есть ли литература, при помощи которой можно научиться использовать спектроскоп в анализе металлургических процессов?
это слишком общий вопрос.
например, спектроскопы широко применялись в бессемеровском методе выплавки стали. Наблюдая изменение спектра пламени, вырывающегося из конвертера, можно гораздо точнее, чем невооруженным глазом, определить окончание выжигания углерода и не допустить вредного передувания стали. Для этой цели обычно пользовались простейшими карманным спектроскопами типа такого https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co116905/pocket-sized-spectroscope-cased-by-john-browning-spectroscope-direct-vision
Но в целом спектроскоп (в отличие от спектрографов и спектрометров) это прибор лишь для качественного анализа, более полезный не в ходе выплавки металлов, а на стадии анализа руд