История инженерной деятельности
Шрифт:
Из собственно химических производств, возникших в этот период, следует упомянуть селитроварение. Селитра добывалась в XV и XVI вв. кустарным способом. В начале лета соскребывался налет соли, образующийся на сырых стенах каменных зданий. «Соль», содержащая селитру (аммиачную), подвергалась «варке», т.е. растворению в воде, выпариванию и кристаллизации. Для получения чистой селитры («литрованной») кристаллизацию производили несколько раз, добавляя поташ или золу. С XV в. для добычи селитры начали устраивать особые «селитряницы» – ямы или канавы, заполнявшиеся органическими отбросами. Гниение отбросов при определенном режиме приводило к образованию аммиачной селитры, которая затем выщелачивалась водой и подвергалась варке. Полученная таким путем сырая селитра называлась «ямчугой», т.е.
До XVI в. вся сера для изготовления пороха ввозилась из Западной Европы через Новгород. Но русские мастера умели добывать ее путем обжига колчедана в кучах. Колчедан собирали по берегам рек, особенно левых притоков Волги, в виде больших кусков в наносных породах. При обжиге колчедана часть серы возгонялась и улавливалась в камерах, заполненных хворостом.
Порох и различные пиротехнические составы производились в описываемый период в больших количествах. Пушкарский приказ имел в своем распоряжении пороховые или «зелейные» мельницы и склады селитры, серы, готового пороха. В XVII в. Московское правительство не ограничивалось производством селитры и пороха на казенных заводах и «мельницах», а имело и частные подряды на их поставку. Так в 1651 г. группе иностранных специалистов (пороховых мастеров) был сдан подряд на поставку в течение пяти лет 10 тыс. пудов пороха. Селитра для изготовления пороха выдавалась мастерам из казенных складов. Для изготовления пиротехнических составов («стрел»), кроме основных компонентов пороха, употреблялись самые различные продукты – растительные масла, древесная смола, терпентин, канифоль, квасцы, ртуть, мышьяк и другие.
Из других химических производств широкое развитие получили поташное и «вайдашное» производства. Сырьем для изготовления этих продуктов служила древесная зола, для получения которой сжигались леса. Производство поташа было сезонным и велось на так называемых «майданах» – временных заводах, устраиваемых в лесах. В XVII в. поташ особенно высокой чистоты изготовлялся на майданах в вотчинах Б. И. Морозова – ближнего боярина и свояка царя Алексея Михайловича, – расположенных на территории современной Нижне-Новгородской области. Производство велось в широком масштабе (крепостная мануфактура), получаемый продукт вывозили за границу через Архангельский порт. Главным потребителем русского поташа была Англия. В 1667 г. одни только Сергачевские майданы дали для вывоза 23389 пудов поташа.
Внутри страны поташ использовали для получения мыла, производство которого процветало в ряде районов. Особенно славилось Костромское мыло. Интересно отметить, что уже тогда, несмотря на обилие жира и широкое развитие мыловарения, применяли заменители мыла («вараха»), изготовлявшиеся из соли, золы и других материалов.
Кустарное стекольное производство существовало на Руси, по-видимому, с глубокой древности. Кустарным путем делали лишь украшения (бусы). Оконное стекло и стеклянная посуда ввозилась до XVI в. В Москве (XVI в.) только немногие здания были остеклены; большей частью вместо стекла применялась слюда. В 1635 г. А. Койет создал первый стекольный завод в Дмитровском уезде, а во второй половине XVII в. близ Москвы существовало уже несколько стекольных заводов. Наследники А. Койета поставляли со своего завода Аптекарскому приказу значительное количество разнообразной стеклянной посуды – «скляниц», «сулей», «стоп», «реципиентов», «реторт», «колб», «алембиков» и т.д.
«Бумажные мельницы» были заведены в России еще в ХVI в. Первая из них возникла около 1564 г. В XVII в. вблизи Москвы уже работало несколько бумажных мельниц. Впрочем значительное количество высокосортной бумаги ввозилось в Россию из других стран.
В русских ремесленных производствах с древнейших времен применялись различные минеральные и органические вещества, которые добывались на месте или вырабатывались ремесленниками для собственных нужд. К их числу относятся: квасцы (белые и серые), купоросы (белый, зеленый, синий), нашатырь, мышьяк (белый и желтый), сулема, бура, сурьма, ртуть, киноварь, сурик (свинцовый и железный), охра и многие другие. Из органических
Что касается красителей, то многие из них также изготовливались самими ремесленниками-живописцами. Как уже указывалось, иконописные подлинники и рецептурные сборники содержат множество рецептов изготовления красок из окрашенных глин, соков растений и минеральных веществ. Широкой гаммы цветов добивались смешением небольшого числа основных красок. Некоторые краски высшего качества ввозились из-за рубежа, как показывают их названия, например «ярь веницейская». Впрочем, в «Торговой книге» о красках как особых товарах, в сущности, не упоминается; возможно, что названия красок с прибавлением «веницейский», «цареградский», «турский», «немецкий» и т.д. просто означает сорт красок или способы их изготовления.
В некоторых случаях русские ремесленники-живописцы проявляли большую изобретательность в замене дефицитных красок продуктами собственного изготовления. Например, в Московии в XV–XVI вв. было иногда трудно достать винный уксус для изготовления яри-медянки (уксуснокислой меди, или яри веницейской). Русские матера часто заменяли ее молочнокислой медью, которую получали выдерживая листовую красную медь в кислом молоке или в продуктах молочнокислого брожения. Сохранилось много рецептов изготовления этой зеленой краски.
Большой практический интерес представляет изучение старинных вспомогательных веществ: поверхностноактивных (желчь щучья, бычья и др.), клеящих (рыбий клей, растительные клеи, яичный белок) и др. Много внимания уделялось древнерусскими живописцами-ремесленниками изготовлению олифы; в рецептурных сборниках приводятся десятки рецептов варки олиф с добавлением смол, скипидара и янтаря.
Промышленного изготовления красок, даже самых ходовых, в России, по-видимому, не существовало вплоть до второй половины XVII в. Но кустарные производства и изготовление их самими живописцами широко практиковалось. В конце XVII в. возникли мелкие заводы, например, в Ярославле и Кашире, где изготавливались свинцовые белила.
Потребности растущей мануфактурной промышленности, в частности, металлургических производств, а также поиски полезных ископаемых, предпринимавшиеся Московским правительством с конца XVI в., естественно, вызвали необходимость в организации пробирного дела и химико-аналитических исследований вообще. Такого рода исследования на первых порах производились самими рудоискателями и металлургами. Однако уже в XVI и XVII вв. образцы руд, в которіх предполагалось содержание серебра, золота или других металлов, стали отправлять в Московские приказы, где работали соответствующие специалисты.
Известно, что большая часть специалистов-химиков была сосредоточена в Аптекарском приказе и его учреждениях. Отдельные документы, уцелевшие от московских пожаров, дают достаточно отчетливое представление о деятельности служащих Аптекарского приказа – аптекарей, алхимистов и дистилляторов (водочников). Интересно, что должности алхимистов и их помощников – дистилляторов и учеников алхимистского дела – никогда не оставались свободными в течение большей части XVII в. В обязанности служащих Аптекарского приказа входило изготовление для царской аптеки и воинских частей всевозможных лекарственных средств – сахаров, сиропов, эликсиров, композитов, водок, спиртов, масел, пилюль, экстрактов, пластырей, мазей, спусков, малханов и т.д. Нередко аптекари и алхимисты привлекались к химико-аналитическим определениям, особенно при судебно-медицинских экспертизах. Особенно много получали водок – спиртовых и водных растительных экстратов, продуктов дистилляции спирто-водных растворов с кореньями, настоев. Сохранилось множество рецептов и даже сборников рецептов изготовления разнообразных водок. О масштабах их производства можно судить по расходу вина, т.е. спирто-водного раствора 40–50° крепости; в XVII в. Аптекарский приказ ежегодно расходовал свыше 5 тыс. ведер вина (около 60 тыс. литров) только на дистилляцию водок.