По стопам Сайруса Смита

Колонистам «Таинственного острова» неслыханно повезло с Сайрусом Смитом. Его познания в естественных науках буквально спасли всех. Одним из впечатляющих эпизодов стало приготовление нитроглицерина для взрыва скалы. Жюль Верн достаточно подробно описал весь процесс и это наглядно демонстрирует силу знаний.

Справедливости ради надо отметить, что колонистам повезло не только с членом команды, обладающим необходимыми знаниями, но и с доступными полезными ископаемыми. Были найдены железная руда, каменный уголь, серный колчедан и селитра.

«Каменный уголь, так же как и руда, залегал на поверхности земли, и добыть его не представляло никакого труда.»

Следуя довольно простой технологии были получены железо и сталь. Железо восстанавливали из руды углем. Ковкой изготовили простейшие инструменты.

Получение нитроглицерина сопровождалось чредой химических превращений. В первую очередь, интерес представляет то, что колонисты смогли провести все технологические операции с использованием материалов и веществ, взятых из природы.

Исходное сырье

1. Жир дюгоня
2. Водоросли
3. Серный колчедан (сульфид железа)
4. Селитра (нитрат калия или натрия)
5. Уголь

Промежуточные продукты

1. Карбонат натрия/калия (натуральная сода) — получили из золы сожженных водорослей. Скорее всего это была смесь карбонатов и оксидов щелочных металлов.
2. Глицерин — получили омылением жира содой. Способ отделения глицерина умалчивается, возможно производилось высаливание/отстаивание.
3. Сульфат железа — получили окислительным обжигом серного колчедана: FeS₂+3O₂=FeSO₄+SO₂
4. Сульфат алюминия — побочный продукт обжига серного колчедана. Не использовался.

Сульфат железа отделили выщелачиванием и перекристаллизацией.

«Слитую в тигли жидкость стали выпаривать на лёгком огне; вскоре на дно тиглей стали осаждаться кристаллы железного купороса. Невыпаренный остаток жидкости, представлявший собою так называемый маточный рассол сернокислого алюминия, был слит, и Сайрус Смит получил достаточное количество кристаллов железного купороса, из которых теперь нужно было приготовить серную кислоту.»

Серную кислоту получили из железного купороса прокаливанием и последующим взаимодействием серного ангидрида с кристаллизационной водой:

2FeSO₄ = Fe₂O₃ + SO₂ + SO₃

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

Технологическое оборудование, если можно так сказать, изготавливалось из подручных материалов, в основном из глины. Опять благодаря гончарным навыкам Смита. Впрочем, в средние века глина была основным материалом для алхимических аппаратов.

Из селитры (калиевой или натриевой) и серной кислоты при нагревании получили азотную кислоту:

КNO₃ + H₂SO₄ = HNO₃ + КHSO₄

NaNO₃ + H₂SO₄ = HNO₃ + NaHSO₄

В качестве химической посуды использовались глиняные сосуды, хотя теоретически колонисты могли получить также стекло из песка и поташа.

При желании многие операции можно повторить в домашней лаборатории. Например, проще всего получить золу и провести её выщелачивание в воде. Раствор золы в воде после отделения осадка называют щелоком. Он содержит в основном карбонат калия (поташ), а также карбонаты и гидроксиды других щелочных и щелочноземельных металлов.

Также можно провести омыление жира. Омылением животного жира можно получить до 10% глицерина.