Очень часто, когда вспоминают про клей, всплывает магическое слово «казеин».
Почему-то возникает ощущение, что этот клей для всего на свете и доступен с древнейших времен.
Если с доступностью было более-менее, то свойства у него не настолько идеальны, как кажется нам сегодняшним, развращенным продвинутой химией…
Казеин — это белок, содержащийся в молоке. И там его много — в коровьем молоке его по объему 3% (и это — больше 80% всех белков, которые есть в молоке). Казеин — очень питательное вещество, отличный источник кальция и фосфора. Сейчас, если погуглить слово «казеин», то это в основном будут смеси для питания спортсменов. Казеин переваривается долго, но и энергии дает много.
Итак, допустим молоко мы имеем. Лучше — козье, в нем казеина больше (еще лучше буйволиное, но вы сами понимаете…).
Задача — получить казеиновый клей. Решений тут может быть очень много и эти рецепты использовались тысячи лет (со времени одомашнивания скота).
Первый этап — выделение казеина из молока. В молоке он содержится в виде суспензии и при этом — в связанном виде, как соль кальция (казеиноген). Для того, чтобы получить из казеиногена собственно казеин, молоко нужно створаживать. То есть из сырого молока его не получить, а только из кислого (или из творога).
Сейчас технический казеин получают, добавляя в обезжиренное молоко лимонную кислоту. Молоко мгновенно сворачивается, после чего достаточно его чуть нагреть и казеин выпадет в осадок.
Вроде метод подходит попаданцу за исключением одной «мелочи» — молоко должно быть обезжиренным. И неважно — естественным образом скисает молоко или в него добавляют кислоту. Конечно, сепаратор для удаления жира — изобретение тоже не новое. Вот только сепаратор должен работать с очень большим количеством оборотов — в районе 10 тыс. Напоминаю — тоже Лаваль, когда изобретал паровую турбину (но в результате изобрел только сопло для нее), строил совсем не двигатель, а именно сепаратор для молока.
Итак, на первом этапе мы не сможем удалить весь жир из молока и он останется в составе казеина.
Только это заметно снизит его качество. Недаром же в современном казеине удаляют малейшие следы жира и обработка кислотой этому способствует (гидролиз жиров). При этом делают несколько центрифугований, а между ними даже добавляют слабую щелочь.
Поэтому без неорганической кислоты попаданцу никак не получить казеина, схожего по качеству с современным.
Теперь мы получили казеин, промыли, высушили и перетерли. Сушить нужно при низкой температуре — у нас ведь белок и он разлагается после 80oC. Мы получили более-менее однородный порошок.
Теперь из него нужно сделать клей.
Тут есть несколько методов.
Чаще всего в казеин добавляют нашатырный спирт (водный раствор аммиака). Но у попаданца с аммиаком будет плохо, аммиак для попаданца, наверное, самое желанное вещество, но увы.
Тогда есть второй метод — в казеин добавляют буру. Бура — тетраборат натрия, ее можно найти в естественных условиях в сезонно высыхающих соленых озерах. Это уже доступнее, но не настолько.
Поэтому поступим проще — найдем любой водно-щелочной раствор. Годится едкий натр или кальцинированная сода.
Качество будет не современное, но, по крайней мере, будет клеиться.
Когда будем разводить это все водой, следует еще помнить, что посуда должна быть стеклянной или фарфоровой. Медную, железную или алюминиевую применять нельзя. Ну, разве что эмалированную, если попаданец эмалирование освоит.
Засохшие остатки клея не годятся в дело и их нельзя разводить свежим клеем. Казеин полимеризируется, именно это качество его и важно. Сохнет клей порядка 5-8 часов, но до полного высыхания требуется ждать фактически сутки. И следует помнить — клей этот не слишком жесткий, поэтому толстым слоем его накладывать нельзя, что добавляет требования к подгонке склеиваемых деталей.
Итак, клей есть.
Какие же у него преимущества и недостатки?
Во-первых клей водостойкий. Но, к сожалению, только относительно водостойкий. Если сравнивать его со столярным — то он, вроде, очень даже ничего. Но, тем не менее — все равно в воду окунать нельзя, он там будет набухать. В общем — беречь от воды обязательно. Сейчас в казеиновый клей добавляют алюминиевые квасцы и он становится заметно более водостойким. Подумайте, где вы достанете в древности эти квасцы вменяемой чистоты.
Но кроме прочего — если казеин усваивается людским организмом, то, думаете, микроорганизмы это делать не умеют? Ха! На казеине отлично паразитирует плесень, даже на современном, в который добавляют специальные антисептики. Раньше добавляли пару капель формалина. Это полностью от плесени не уберегало, но заметно тормозило процесс.
Что в древности использовать как антисептик? Ну, можно взять немного креозота, но как будет действовать фенол на качество клея я не знаю, тем более фенол тоже будет не слишком чистый.
Ну и кроме всего прочего — так как клей на воде, то очень желательно, чтобы хотя бы одна поверхность могла впитывать воду.
Итак, каков итог?
Казеиновый клей будет попаданцу доступен. Он будет дорогой (молоко — недешевый продукт, это мы сейчас его используем не задумываясь).
Вот только клеить он будет не так, как современный казеиновый. Хотя почему «не как современный»? Сейчас делают казеиновый клей для бумаги — вот у попаданца примерно такой по качеству клей и будет. Кроме бумаги можно склеить и планер… но лично я бы на таком летать не стал. Просто потому, что современный планер клеится настоящим казеиновым клеем, а на клеем для бумаги.
Собственно, ситуация классическая — вроде казеин есть, но качество его заметно отстает от привычного, уж слишком много компонентов, требующих чистоты. Но так в древности было со всем — от стали до бумаги. Стандартная ситуация, если честно.
Квасцы с глубокой древности применялись при окрашивании тканей.
1) «Казеин переваривается долго, но и энергии дает много. » — белки вообще и казеин в частности — так себе источники энергии. В любом масле — больше в разы. Белки ради аминокислот жрут. Ну а казеин ещё и фосфорилирован — бо как жратва создавался.
2) «Вот только сепаратор должен работать с очень большим количеством оборотов — в районе 10 тыс.» — строго говоря сепаратор не нужен. Сепаратор — это если экономически эффективно «разбирать» молоко на полезные элементы. Просто избавится от жира, не ставя целью его собрать — можно и менее хай-течными вещами (фильтрация, сорбция, гидролиз). Не говоря о том, что за тысячелетия до сепараторов существовали маслобойки :).
3) «нашатырь (водный раствор аммиака)» — нашатырь это хлорид аммония. А «водный раствор аммиака» — это «нашатырный спирт» или «аммиачная вода». И нашатырь и аммиачная вода в количествах, потребных для клея — вполне доступны в любой период, была бы моча.
4) » посуда должна быть стеклянной или фарфоровой. Медную, железную или алюминиевую применять нельзя. » — как раз эмаль и стекло к щёлочи не слишком стойки. а вот железо — вполне. медь тоже, но её может обидеть нашатырь. алюминий — это был юмор? 🙂
5) антисептика вполне обеспечивается той же медью
та так да, качество будет похуже современного, и водостоойкость весьма относительная… но клей неплохой. и связующее для композитов тоже.
1. Да, тот казеин, что съедобный — он обрабатывается по-другому, чем технический. И да — он для бодибилдеров мышцы наращивать. Я решил его не расписывать, это сейчас неважно.
2. Конечно, можно и другими методами жир убирать. Но весь убрать не получится. Все-таки маслобойки для того, чтобы собрать максимальное количество жира в одном месте, а не удалять его совсем.
3. Поправил.
4. Почему нельзя использовать медную, железную или алюминиевую я не разбирал. Так написано в инструкции приготовления казеинового клея советских времен. Я подозреваю, что авторы это неспроста написали.
5. Вообще-то даже формалин не обеспечивает полную антисептику — просто казеин дольше хранится. Даже современные антисептики дают только отсрочку от плесени. Медь тут вообще мало чем поможет, уж больно лакомый кусочек — казеин.
>>качество будет похуже современного, и водостоойкость весьма относительная
Вот о том и статья.
И в придачу ко всему — качество будет еще и непостоянным.
1. Метод выделения неважен. Энергетическая ценность ЛЮБОГО белка — невелика.
2. Маслобойка, затем экстракция любой органикой, хоть скипидаром, или сорбция; затем можно гидролизом заполировать. Для клея — с избытком.
3. Формалин — крайне хреновый антисептик на долгий срок. Он неплох для разового убийства, ну и дёшев во времена большой химии. Соли тяжёлфх металлов на долгий срок — несравнимо лучше.
С основной мыслью статьи можно отчасти согласится, но упомянутые ляпы — поправьте.
>>Энергетическая ценность ЛЮБОГО белка — невелика
Скажу честно — вполне возможно, я с биологией так себе и зачем бодибилдеры жрут казеин не знаю. Я поправлю.
>>Для клея — с избытком
Не думаю. Просто глядя на маниакальное удаление жира из технического казеина для клея. Там же делали две сепарации, при этом между ними добавляли щелочь, а в конце — добивали остатки кислотой.
Я не знаю как именно следы жира влияют на казеиновый клей (там все-таки белок, это черт ногу сломает). Я подозреваю, что даже следы жира очень сильно влияют на адгезию.
>>Соли тяжёлых металлов на долгий срок — несравнимо лучше
А вот в этом я не уверен. Раньше при ремонте в доме (при побелке) почти что в обязательном порядке использовали медный купорос. Но плесень все равно росла. Современные фунгицидные препараты куда как эффективнее.
При этом фенолы для защиты древесины используются до сих пор. Шпалы, пропитанные креозотом не плесневеют десятками лет, если вообще никогда.
Тут нужно разбирать опять биологию, я хз. 🙁
Вы, похоже, путаете фенол с формалином.
Нет, я как раз предлагал креозот, что есть фенол с кучей примесей.
Статью про формалин я еще напишу, он нужен для бакелита.
Внимательнее надо. Я комментировал вот эту Вашу фразу: «Вообще-то даже формалин не обеспечивает полную антисептику — просто казеин дольше хранится. «
З.Ы. На формалин тратить время не стоит — совершенно непопаданческая весч. Ну и бакелит, как следствие.
Белок жрут действительно для аминокислот. То есть, для наращивания массы. А для энергии жрут углеводы, каши там всякие. Желательно, с низким индексом гликемичности, чтобы на подольше хватило.
Кстати, я вот подумал, неплохо было бы запилить статью про вкусовые и потребительские каши круп древности. Пару раз покупал гречку и овсянку с пометкой «био» (вынужденно и случайно), они оказались ужасными и совсем далекими от привычных. Подозреваю, это связано с технологиями выращивания, нет?
1) А деревянная кадушка сгодится? (типа я чего-то не понимаю).
2) И куда делись все основные рецепты казеинового клея: ~70% казеина и ~20% гашёной извести, остальное добавки? Именно этот водостойкий клей применялся для авиационной фанеры. Огнеслав Костович из такой фанеры делал даже винные бочки.
3) Казеин добывается из свежего снятого молока и обрата. И только потом закисляется подручной кислотой: иначе проблематично отделить жир от творога.
4) Про казеиновый клей: http://www.sdelaemsami.ru/kazein.html
5) Лаваль изобрёл турбину в 1882, первый образец продемонстрировал в 1887, в 1890 добавил в конструкцию сопло Лаваля. А завод молочных сепараторов построил ещё в 1879 году, и турбину делал не для раскрутки сепараторов — основной доход он получал от ручных машинок на одно ведро молока. Турбина планировалась для привода заводских станков.
1. Деревянная может и сгодится, но она же покроется пленкой изнутри. А смешивать нельзя, нужно каждый раз драить хорошо.
2. Ну, конкретные рецепты я не давал, но про известь сказать надо бы. Спасибо.
3. Обрат — это обезжиренное молоко. Я про обезжиривание говорил.
4. Неважно чем зарабатывал Лаваль. Когда он решил строить турбину, то главной его целью был именно сепаратор.
Деревянную кадушку отдраить проще всего. А берестяный туесок вообще проще выбросить и свернуть новый.
И, конечно:
6) Алюмокалиевые квасцы со времён первых цивилизаций были объектом международной торговли. С 15 века (на самом деле гораздо раньше) их добывали на Сицилии. До того — везли с Кавказа.
Да, квасцы были доступны. Но… сколько они стоили и сколько их везли? То есть — доступны да, но не везде и не всегда. Именно про это я и написал.
1. Хорошо , что древние были не в курсе большей части заморочек. Поэтому ИХ казеин лежит даже не годами, тысячелетиями ….
2. ВСЕГДА стоит определять сферу применения…. если попаданец гол и бос, то для него и пуговицы из уксуса и обычного обрата подойдут, если он в полностью укомплетованной лаборатории, то либо сделает что-то другое либо почистит до требуемого.
3. Плнка от предыдущего клея никак на клей новый не влияет…. просто если на склеиваемых поверхностях имеются следы от клея их лучше убрать иначе ????склеится???? коряво….
4.Квасцы доступны ооооочень учитывая в каких объёмах они применялись.
Давайте разделять две реальности: нашу, в которой обитатели мира используют имеющиеся ресурсы и свои технологии, и реальность попаданца, который привёз с собой новые знания.
Если в мире попадания нет свободного доступа к квасцам, попаданец должен искать чем их заменить. Идеально, если где-то рядом есть выходы сульфидных руд, и можно обжигом получить сернистый газ и серную кислоту. Останется как следует прокипятить в серной кислоте тонкоразмолотую белую глину, и полученный раствор сернокислого алюминия в серной кислоте нейтрализовать поташем. Квасцы выпадут в осадок при остывании раствора.
А в принципе и поташ не нужен: в дубильных квасцах работает ион алюминия, так что достаточно высадить сернокислый алюминий.
Если глина есть только бурая, это хуже, но не смертельно. Получится смесь железных и алюминиевых квасцов, дубить кожи можно и такими. В клей лучше не пускать железо, но эта проблема решается перекристализацией.
Хуже, если дело происходит в середине Средне-Русской возвышенности, где с выходами горных пород явная напряжёнка. Вот тут с химией придётся повременить.
«…попаданца, который привёз с собой новые знания…»
Какие знания?! О чём?!
95% населения понятия не имеет ни о чём, что связано с производством вещей, которыми они изо дня в день пользуются. А попаданец это среднестатистический гражданин, то есть представитель как раз-таки этих 95%.
Вы же всё время рисуете попандца каким-то энциклопедистом семи пядей во лбу. Не верю!
Полностью поддерживаю Гутенберга, более того, я весьма не уверен, что покажи я эти квасцы (а ведь есть и не алюминиевые)))) кто-то сможет уверенно сказать что ему показывают))))…
Поэтому и говорю, о тех технологиях, которые доступны аборигенам… но при этом имеют разные интересные эффекты)))
А откуда Вы знаете, что попаданец — это…?
Не-не-не, наши попаданцы — самые попаданистые попаданцы! А то и вовсе засланцы со спецподготовкой! 🙂
А то читать про заеденного насмерть мошкой на второй день попаданства унылого «менеджера» — скучновато…
Интересный у Вас склад ума.
В то, что можно провалиться в другую реальность Вы верите, а в разум человечества — нет.
Разум человечества? Большая часть человечества всё ещё живёт в Средневековье. Даже в «золотом миллиарде» преобладают совершенно дремучие человеки. Научно-технический прогресс о-о-чень сильно обгоняет сознание большей части человечества, ибо двигают этот самый прогресс те самые 5%, а 956% лишь потребляют его плоды.
Так, в общем-то было во все времена, с той лишь разницей, что в былые времена на смену поколения какого-либо класса устройств приходилось несколько поколений людей, а сейчас наоборот — в течение жизни одного поколения людей целые классы устройств и технологий успевают зародиться, достичь расцвета, захиреть и кануть в лету.
«95% населения понятия не имеет ни о чём», что не связано напрямую с их жизнью — образованием, работой, родственниками, знакомыми и т. п. Узкая специализация характерна для современного производства, а большое количество информации приводит к тому, что ни один человек не может знать всё. В результате в какой-либо достаточно узкой проблеме специалистами являются только 5% населения, остальные 95% некомпетентны в этой проблеме, но каждый их них может быть компетентен в другой проблеме, в которой профанами будут являться люди из числа первых 5%. Этим и объясняется явление «95%».
С другой стороны, деградация современного производства приводит к тому, что люди могут получить образование по одной специальности, работать по другой, а третьей интересоваться в порядке хобби. А если им ещё и приходилось менять работу, а их родственники и знакомые работают в совершенно других отраслях, то возможностей получить достаточно широкие знания у них много.
Дело даже не в производстве, а в обычных бытовых вещах.
Что нужно, чтобы приготовить к обеду курицу? Её нужно забить, ощипать, опалить, разделать… Уже выросло поколение людей, которое не то, что понятия не имеет об этих технологических этапах, а вообще в глаза не видело не разделанную курицу. И чем дальше, тем таких людей будет всё больше, и больше. И вещей таких становится всё больше, и больше. Так что не попаданец может чему-либо научить аборигенов, а наоборот — ему у аборигенов учиться и учиться.
А как насчёт костного и мездрового клея?
Клеят они не хуже казеинового, а сырьё — не ценный пищевой продукт, а отходы мясной и кожевенной промышленности.
Гутенбег, вопрос не в клее (рыбий из осетра всё равно вне конкуренции). Козеин не только клей, но и пластичная масса пригодная для формования многих вещей, при этом сама масса может имитировать многие «благородные» материалы)))… камень, кость)))
ещё забыл упомянуть про лаки/краски на основе казеина … да и вообще это самый доступный заменитель пластмассы))))
Вспомнил я про него из-за обилия тем про электричество…
Все будет. Казеиновый был затронут потому, что он чаще всего вспоминается в комментариях.
Про альбуминовый и альбумин-казеиновый не забудьте. Экзотика, но на своём месте незаменим.
Я бы не сказал, что костный не хуже мездрового.
Костный и мездровый клеи от тепла и влаги снова переходят в жидкое состояние, шов теряет прочность. Казеиновый и альбуминовый — только набухают не теряя прочности. Причём при правильной пропорции органики и извести, набухает на столько же, насколько набухает древесина. Следовательно, в клеевом шве не возникает механических напряжений, он не расслаивается. Но желатиновые клеи дешевле и доступнее, поэтому их и применяли для бытовых нужд.